在太阳能热发电领域，碟式斯特林太阳能热发电系统因其光电转换效率高、结构简单、无污染等优点而备受关注。作为碟式斯特林太阳能热发电系统核心组件的斯特林发动机，是一种以氢气或者氦气为工质的外部供热活塞式发动机，并且其按照闭式回热循环的方式进行工作。因此，工质的密封问题是影响斯特林发动机工作性能和使用寿命的关键因素。本课题从斯特林发动机动密封材料的摩擦学性能入手，通过进行大量的摩擦学实验和计算机仿真模拟，开发出摩擦学性能优良且适用于斯特林发动机工况要求的动密封材料。　　本文以聚四氟乙烯(PTFE)为基体材料，分别填充不同体积比例的聚醚醚酮(PEEK)、纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZrO2改性填料。对配制好的原料首先用高速搅拌机进行搅拌，然后在模具中冷压成型，最后用专用的 PTFE烧结炉按一定的工艺程序进行烧结，最终制备出PTFE复合材料样品。利用MRH-3型环-块摩擦磨损实验机对样品进行不同工况条件下的摩擦学性能实验，并结合人工神经网络技术(ANN)对复合材料的摩擦学性能进行仿真模拟与预测。研究结果表面：PEEK能够改善纯 PTFE的耐磨性能，PEEK/PTFE复合材料的耐磨性能会随 PEEK含量的增加而逐步提高，其中填充15％PEEK时，其体积磨损率仅为3.09（10-6mm3/Nm），材料的耐磨性较纯PTFE提高了244倍，这是由于PEEK相较于PTFE有更好的机械性能，在摩擦过程中起到了很好的支撑作用，阻碍了PTFE的层间滑移和带状磨屑的产生。用纳米SiO2、TiO2、ZrO2填充改性 PEEK/PTFE复合材料的摩擦学性能得到进一步提高。实验对比发现，5%纳米SiO2/10%PEEK/PTFE和8%纳米ZrO2/20%PEEK/PTFE复合材料的耐磨性最好，分别较纯PTFE提高了490倍和567倍。通过对纳米ZrO2/PEEK/PTFE建立人工神经网络模型，以此预测出适合斯特林发动机动密封结构要求，并且摩擦学性能最佳的ZrO2/PEEK/PTFE材料配方比例为6%～7%纳米ZrO2/20%PEEK/PTFE，其不仅耐磨性能出众而且具有较低的摩擦系数。