聚合物作为自润滑材料在工程当中得到了越来越广泛的应用。纯聚合物通常缺乏足够的润滑性或耐磨性,因此填料被用来增强聚合物并改善其在滑动条件下的性能。当聚合物复合材料在金属表面滑动时,产生的磨屑会在机械或化学作用下附着在金属表面,形成一层转移膜。聚合物复合材料摩擦学性能的改善往往归因于金属表面转移薄膜质量的提升。以往的研究表明,当聚合物与金属配合时,金属表面微观形貌对界面间的摩擦存在显著的影响。当表面粗糙度超过临界值或表面出现与滑动方向一致的单向纹理时,超低磨损(k¹0^-7mm³/Nm)聚四氟乙烯/氧化铝（PTFE/Al₂O₃）复合材料会丧失耐磨性和形成稳定转移膜的能力。为了探讨表面形貌对PTFE/Al₂O₃复合材料的摩擦磨损和转移过程中的影响,本文通过选择性控制粗糙度峰谷、表面偏态及单向织构并结合标准摩擦磨损实验深入探讨这一问题。实验设计方面,首先在304不锈钢表面制备出不同粗糙度R_a的表面、去除表面粗糙峰表面以及不同偏态S_sk的表面,同时利用光纤打标机制备了不同间距和不同深度的单向微织构表面。利用白光干涉三维轮廓仪测量实验前的金属表面,并选取S_a、S_sk、S_v和S_p三维参数对试样三维表面形貌进行表征。利用自制的多工位摩擦磨损试验装置,在干摩擦条件下对不同形貌的试样进行摩擦磨损实验。采用高频光学显微测量法记录磨屑和转移膜生成、迁移、聚集及消除的细节。研究结果表明,表面粗糙度对聚合物摩擦系数、稳态磨损率和转移膜质量影响不大。在粗糙表面上,聚合物复合材料最终也实现了超低磨损,这主要是因为聚合物在滑动过程中逐渐去除了表面粗糙峰,获得了有利于转移膜生长的表面形貌。研究结果发现转移膜有两种截然不同的形成过程,分别是在光滑区域以种子形核模式生长和在粗糙表面沟槽内优先生长并溢出。去除金属表面粗糙峰后的表面有利于转移膜的生长,即使在非常粗糙的表面,也可以极大地减少聚合物稳态磨损量;而表面交错的沟槽和光滑部位有助于形成稳定、粘附力强的转移膜。对于单向微织构表面,不同深度和间距的表面纹理表现出不同的摩擦磨损特性,形成不同形貌的转移膜。小间距和低深度纹理表面有助于转移膜在微沟槽内形成,且使聚合物最终达到了超低磨损(×10^-8 mm³/Nm)。