近似紧配合表面间常发生微米数量级的振幅运动称为微动，这种周期性小振幅振动造成的损伤即微动磨损。微动现象在各种交通运输工具及工业设备中不可避免。钛合金对微动磨损非常敏感，限制了它在航空航天及工业等领域的进一步应用。本文通过表面改性技术来改善不同工况中钛合金的微动磨损问题，为其实际应用提供可行的防护方案。首先对TC11钛合金进行不同表面改性实验（微弧氧化、N+离子注入、类金刚石多层碳膜），得到改性膜层，利用X射线衍射分析（XRD）、Raman光谱分析、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对改性膜层的相组成和微结构进行研究。在模拟海水/纯水介质以及150℃高温/室温环境下，采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机对TC11及其改性膜层进行了不同实验参数下的微动磨损研究，再通过形貌仪和超景深显微镜对磨损量及磨痕形貌进行观察，评价TC11合金及改性膜层的微动磨损性能。研究结果如下：1.海水中TC11可形成特殊减摩膜层降低摩擦系数，磨损量低于纯水中的数值，表明腐蚀作用可一定程度上抑制微动磨损，腐蚀磨损呈负交互规律。150℃环境下的微动磨损较室温严重。2. MAO涂层主要由锐钛矿型和金红石型TiO2相组成，表面粗糙多孔，初始阶段摩擦系数较高，但抗微动磨损性能优于基体，磨损量小且表面微孔结构仅部分消失，细小磨屑进入孔隙还能起到一定润滑作用。3.离子注入N+后形成TiN等氮化物，表面硬度显著提高，注入时的强化效应及压应力均有益于提高抗微动磨损性能。4. DLC多层膜表面硬度高且膜基结合致密，可有效屏蔽海水和氧气渗入，隔绝腐蚀环境影响并有效抑制氧化磨损。多层膜结构降低了膜层脱落几率，大幅减少磨粒磨损。此外磨屑中还存在石墨形式的碳，能有效降低摩擦系数，抗微动磨损效果最优异。