微/纳尺度接触物体之间的黏附作用对整个微/纳机械系统的可靠性和寿命起着关键作用。为避免黏附失效,提高微/纳系统的性能,一方面需建立考虑尺度效应及表面效应的广义黏附接触模型,为精确预测黏附接触及其摩擦特性提供理论基础;另一方面需研究表面涂层和表面织构对黏附接触力学行为的影响,为微/纳系统的减黏设计提供准则。然而,目前对上述问题的研究还处于相对滞后阶段。本文围绕黏附接触模型、黏附图、表面涂层、表面织构以及微尺度滚动摩擦五方面开展研究,主要内容包括:以Hamaker求和法和分子之间的Lennard-Jones相互作用势为基础,推导了包含微球尺度参数以及涂层和基体表面能参数的等效黏附接触压力方程,实现了压力方程与涂层/基体弹性响应的耦合,提出了微球与涂层表面的黏附接触模型,并在此基础上建立了微球与织构化表面的黏附接触模型。针对光滑表面的黏附接触问题,构建了考虑尺度效应并给出发生突跳时接近距离的黏附图,获得了临界接近距离、黏附作用力、接触半径以及黏附分离力等参数随Tabor数和微球尺度参数变化的拟合函数关系式。针对硬涂层/基体系统的黏附接触问题,重点分析了涂层厚度及涂层/基体弹性模量比对系统的黏附分离力及突跳不稳定现象的影响。结果表明:随硬涂层厚度的增加,黏附分离力先减小后增加;随涂层/基体弹性模量比的增加,黏附分离力在涂层很薄时呈减小的趋势,当涂层厚度在一定范围内增大时呈先减小后增加的趋势,而当涂层厚度进一步增大时呈单调增加的趋势;系统的突跳不稳定现象主要受涂层厚度的影响。针对织构化表面的黏附接触问题,探讨了织构形状、表面接触位置以及织构的密度、最大高度和半径对黏附分离力的影响规律。结果表明:在织构的覆盖面积、最大高度及节距相同的情况下,球形织构在减小黏附方面的作用要明显大于圆柱形织构及立方体形织构;对于具有球形织构的表面,存在最优的织构密度范围,在该范围内平均黏附分离力最小且随织构密度的变化不显著;随球形织构最大高度的增加或半径的减小,黏附分离力减小,然而当织构的最大高度与其直径之比不变时,黏附分离力存在最小值。提出了考虑黏附滞后的微尺度滚动摩擦理论模型,考察了微球尺度参数、相对黏附滞后量、Tabor数以及外载荷对最大滚动摩擦力矩的影响。结果表明:由于黏附作用,微尺度下的最大滚动摩擦力矩与外载荷呈亚线性的关系,且零载荷下的最大滚动摩擦力矩不为零,其无量纲值不仅随微球尺度参数的减小而增大,表现出明显的尺度效应,而且随相对黏附滞后量及Tabor数的增加而增加。基于硅微球轴承,搭建了用于微尺度滚动摩擦测试的实验平台,实现了转子角位移和法向载荷的在线监测,并通过减速实验获得了微尺度滚动摩擦力矩随法向载荷的变化规律。结果表明:单个微球-滚道接触副的滚动摩擦力矩与载荷成亚线性关系,这一规律与数值模拟结果相同。