本文研究了在机械动密封环的动环上用大气等离子喷涂Al2O3-13%TiO2. Al2O3-40%TiO2和A1203涂层,与石墨静环组成摩擦副在干滑动摩擦条件下的磨损性能和磨损机理。实验结果表明：这三种陶瓷涂层的磨损率在磨损开始阶段都比较大,初始阶段的磨损率同涂层的硬度和摩擦系数相关,这是由于陶瓷涂层表面粗糙度较高,单位面积内压强较大而导致的较为严重的磨损,在一定时间之后因为石墨的自润滑作用进入稳定磨损阶段,在石墨静环表面可以观察到宽度不同的磨痕。稳定磨损阶段较好的体现了石墨的自润滑性能。通过显微组织观察发现,在硬度较低的AT13和AT40涂层表面都有典型的粘着磨损产生的空洞,且AT40涂层的空洞更为明显,因此主要的磨损机理为粘着磨损。本文测试了三种涂层的摩擦磨损性能,测试了涂层的硬度,并采用压痕法计算了涂层的弹性模量和断裂韧性。通过磨损试验发现,尽管初始磨损阶段AT40涂层相对于另外两种涂层来说要软一些,摩擦系数要低一些,AT40涂层的磨损情况在初始阶段比AT13和A1203涂层稍微严重一些,但是长时间稳定运行、进入稳定磨损阶段后,同AT40涂层对磨的石墨静环和AT40涂层动环磨损量均为最小。在三种涂层当中A1203涂层耐粘着磨损能力最强,但是AT40涂层同石墨静环配对后的工作稳定性和可靠性要强于A1203涂层和AT13涂层。三种涂层均为层状组织,涂层和基体之间的结合力不是很高,气孔率在5%左右,组织不够致密,涂层和基体之间是机械结合,强度对于满足密封环严格的工作条件来说略有欠缺。