随着纳米科学技术的迅速发展，特别是微电子机械系统和高速磁记录技术的迅速发展，迫切需要解决纳米级的润滑和零磨损问题，自组装分子膜（SAMs）技术是解决这一问题的有效途径。本文对SAMs的制备和摩擦学性能进行了研究，并且建立了原子力显微镜（AFM）针尖在试样表面滑动的力学模型，得出主要结论如下： 1、使用AFM观察了不同反应时间下3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APS）在Si/SiO₂表面形成的SAMs形貌，对APS膜的形成机理及形貌特征进行了分析，研究表明：APS膜的形成可分为两个阶段：“岛”式结构数量增多和“岛”式结构长大阶段。 2、使用多功能微摩擦磨损实验机（UMT）分析了在恒定载荷下OTS膜、APS膜摩擦系数随滑动速度的变化规律和在恒定速度下OTS膜、APS膜摩擦系数随载荷的变化规律，研究表明：OTS膜的摩擦系数随滑动速度的增加而增大，而APS膜的摩擦系数随滑动速度的增加而减小。OTS膜、APS膜摩擦系数都是随载荷的增大而减小。分子链长的不同是造成OTS膜、APS膜摩擦学性能差异的主要原因。 3、在不同滑动速度和不同载荷条件下，采用不同摩擦副分析了界面接触特性对SAMs摩擦特性的影响，结果表明：镍无论是与OTS和APS间的摩擦系数都大于铜与两种SAMs的摩擦系数，铜和镍与OTS间的摩擦系数随滑动速度的增大而增大，随载荷的增加而减小；铜与APS间的摩擦系数随滑动速度的增大而减小，而载荷的影响则很小；而镍与APS间的摩擦系数随滑动速度的增大而增大，随载荷的增大而减小。 4、建立了AFM针尖在试样表面滑动的力学模型，并通过实验进行了验证。结果表明，微凸体间距变大使摩擦力曲线的周期变大，振幅变小；作用势V₀反映的是表面自由能的大小，V₀增大，摩擦力曲线的振幅变大；阻尼反映的是速度对摩擦力的影响，阻尼变小，摩擦力曲线的振幅基本保持不变，曲线整体下移，但幅度较小。在一定范围内速度对摩擦力的影响不大。