高纯Al₂O₃陶瓷用于摩擦磨损材料,具有硬度高,耐磨性好、耐高温、耐腐蚀及寿命长等一系列优良性能,本课题以陶瓷导丝器和陶瓷电机轴的应用为研究背景,利用Al₂O₃原料来源丰富、价格低廉、机械性能好等特性,制备出了满足项目性能指标的高纯Al₂O₃陶瓷材料,分析了影响材料综合机械性能的各项因素,探讨了摩擦磨损机理,并建立了材料表面粗糙度和摩擦系数间的关系,对影响材料摩擦磨损性能的因素做了系统研究,特别提到了3GMC（Three Kinds of Grain Microstructure Ceramic）显微结构材料的低摩擦学设计原理。首先研究了成型方式和成型压力对材料力学性能的影响,研究中比较了干压和冷等静压的成型效果,并研究了在干压成型方式下,不同压力对材料性能的影响。研究了两种添加剂体系的Al₂O₃陶瓷材料:一种是在烧结过程中形成液相的MgO-SiO₂-Al₂O₃体系的材料,另一种是与Al₂O₃基体形成固溶体的ZrO₂增韧Al₂O₃体系的材料。总体看来,后者比前者具有更优异的综合性能,主要是由于ZrO₂的相变增韧和ZrO₂粒子的颗粒弥散强化增韧。对影响材料摩擦磨损性能的内因与外因做了系统化研究。就其内因而言,力学性能对材料的摩擦学性能起主导作用,显微结构也是重要影响因素;对外部因素来说,载荷和转速是最重要的影响因素。探讨了两种体系材料的摩擦磨损机理,对MgO-SiO₂-Al₂O₃体系的材料来说,其摩擦磨损机理是磨粒磨损和疲劳磨损;对ZrO₂增韧Al₂O₃体系材料来说,磨损机理主要是磨粒磨损和粘着磨损,且后者比前者的磨损性能好,主要是由于后者材料的力学性能较好,韧性较强,晶粒不易拔出,发生的是轻微磨损。建立了材料表面粗糙度和摩擦系数间的对应关系,指出材料的表面粗糙度越小,摩擦系数越低,并且提到了具有3GMC显微结构的材料摩擦系数低的微观摩擦学设计理念。