随着现代科学技术的发展,聚合物基复合材料性能不断提高,其正在逐步取代部分金属基材料。聚酰亚胺(PI)因具有耐高低温性能优良、机械强度高、抗蠕变能力强及化学性质稳定等优点,在汽车、电子、航空航天等领域应用广泛。但是纯PI摩擦系数较大、耐磨性较差,为克服以上缺陷,常通过填充不同添加剂改善纯PI的摩擦学性能。本文以PI为基体材料,填充聚四氟乙烯(PTFE)、活性碳纤维(ACF)、纳米铜(nano-Cu),采用热模压成型工艺制备PI多孔材料。取成型温度、成型压力、保温时间、PTFE含量、ACF含量及纳米Cu含量为主要因素,利用正交试验法,设定试验组合,探索制备PI多孔材料的最佳成型工艺参数;制备PI多孔材料并测试其力学性能及摩擦学性能,分析PTFE、ACF、Cu含量对PI多孔材料力学性能及摩擦学性能的影响;测量其孔隙率和吸油保油性能及浸油后的摩擦学性能;利用CSM往复式摩擦磨损试验机进行PI多孔材料摩擦学试验;利用三维白光扫描仪及扫描电子电镜(SEM)扫描PI多孔复合材磨损表面,得到磨损表面三维形貌、磨损表面微观形貌,并分析其摩擦磨损机理。试验结果表明:PI多孔材料的最佳成型工艺为成型温度360℃,成型压力12.5MPa,保温时间50min;其中填充20%PTFE,10%ACF,0.3%Cu时的PI多孔材料的综合摩擦学性能最佳,与316L钢对磨时的摩擦系数约为0.1,约为纯PI摩擦系数的1/4,磨损率约为纯PI的1/44,具有明显的减磨效果;PI多孔材料的孔隙率和吸油率随着ACF含量的增加而增大,油保持率随着ACF的增加而减小。浸油后的摩擦学性能也是填充20%PTFE,10%ACF,0.3%Cu时最佳,与316L钢对磨时的摩擦系数约为0.06,而且摩擦系数曲线十分平稳;磨损率也最低,约为其干摩擦时的1/2。分析认为PTFE有利于ACF与PI的结合,具有协同效应;纳米铜对PI的显微增强作用和纳米铜的“滚珠”效应提高了PI多孔材料的耐磨性。纯PI的磨损机制主要为粘着磨损,而PI多孔材料的磨损机制主要为轻微磨粒磨损。