科学技术进步推动了铝工业长期迅猛发展,但巨大的铝产品带来大量有毒固体废弃物—铝灰。铝灰经水洗脱盐、脱氮后的固体粉体称为二次铝灰,其中含有大量氧化铝,可用于制备氧化铝陶瓷。以氧化铝粉体为增强相的树脂基摩擦材料已被广泛应用于航天、汽车等工业,但树脂基摩擦材料存在粉体增强相分散不均匀、摩擦过程中粉体易剥落等问题。因此,本文以二次铝灰为原料,采用3D打印/直接凝固铸造（3D/DC）复合成型技术制备网络结构的氧化铝陶瓷骨架,将其表面改性后与环氧树脂复合,成功制备具有半互穿网络结构的陶瓷增强树脂基复合材料。首先研究了陶瓷骨架的烧结过程、烧结参数、压缩强度,接着研究了复合材料断层形貌、两相润湿性与结合状态、干摩擦与制动性能,最后通过有限元计算和运动仿真得到复合材料的摩擦力、摩擦系数、功率耗散、磨损线性位移、应力应变等数据,并与实测数据对比来研究了摩擦机理。研究结果表明:（1）陶瓷骨架最佳烧结参数为1450℃保温4 h,烧结过程中陶瓷骨架的Si-OSi键中Si被Al取代,形成Si-O-Al键,生成的固溶相推动了氧化铝颗粒重排与粘性流动,增加了烧结体的密度和收缩率。随着孔隙率降低,陶瓷骨架失效模式由泡沫陶瓷的分段失效转变为脆性断裂。经表面改性后的陶瓷骨架与环氧树脂基体具有更好的润湿性,骨架的大孔隙中完整填充环氧树脂,复合材料宏观呈现半互穿网络。同时骨架内的孔隙、脱模裂纹等细微缺陷被环氧树脂渗透后仍然被完整填充,故形成特殊的陶瓷骨架和树脂基体的界面互锁结构。（2）复合材料的摩擦系数与载荷呈正相关、而与转速呈负相关;添加高岭土15wt.%的陶瓷骨架增强的复合材料样品在摩擦过程中呈现最低的摩擦系数,在压缩过程中表现出最高的比能,在添加高岭土10 wt.%的陶瓷骨架增强的复合材料样品的质量磨损率则最高。复合材料随摩擦时间的能量耗散拟合为平均摩擦系数的一次函数,摩擦过程包含黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损机制。以此复合材料作刹车片时,制动时间、制动距离与制动加速度绝对值随着转速的增加而增加。（3）复合材料具有各向异性,应力分布具有对称性;高硬度和高弹性模量的陶瓷骨架限制了复合材料发生应变;连续的弹性相环氧树脂基体,限制了脆性陶瓷骨架的裂纹扩散;半互穿网络结构使得z轴方向上复合材料的抗剪切应力被均匀分散,大幅提高了复合材料的抗压能力。复合材料在压缩过程中陶瓷骨架承担了主要负载,压缩位移沿压缩方向逐渐减小。