本文旨在研究不同纤维增强树脂基复合材料(FRP)在金属保护上的应用,观测分析不同FRP金属保护样和铝合金摩擦副在摩擦后的微观形貌,分析其摩擦磨损机理,并在此基础上使用硅藻壳材料对其进行改性,分析硅藻壳对FRP材料在金属保护应用性能的影响。本实验选用以高性能热固性环氧树脂为树脂基体,碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维及芳纶纤维四种纤维为增强纤维的FRP材料,确定在金属上的铺设和固化工艺,制备出FRP金属保护试样。通过摩速和载荷的变量设计,测量不同试样的摩擦磨损性能,并观察摩擦表面形貌,测量表面成分,得出适用于不同摩擦条件下金属保护的FRP材料。同时使用硅藻壳对FRP材料进行改性并制样,通过设计实验,探究其对不同FRP材料在金属保护上的影响。实验结果表明,纤维种类的不同对FRP金属保护样的摩擦磨损性能影响极大。碳纤维为增强材料时,因为碳材料的多层结构性能,可以有效地在摩擦表面形成固体润滑层,使试样的平均摩擦系数与磨损率都相对较低,适用于要求低摩擦系数的任何稳定摩擦速度与稳定载荷工作环境中的金属保护;玻璃纤维为增强材料时,由于其较高的硬度,所以在承载范围内可以很好地对外力进行传导,所以试样在高载荷的摩擦环境下表现相对较好,适用于要求高摩擦系数的高载荷与中高等摩擦速度工作环境中的金属保护;玄武岩纤维为增强材料时,虽然能有效地支撑摩擦表层,但不能有效阻挡裂纹扩散,适用于要求高摩擦系数的中高载荷与稳定低摩擦速度工作环境中的金属保护;芳纶纤维为增强材料时,其较差的硬度和较高的韧性,导致了试样在低摩擦速度和低载荷下有着较低的摩擦系数,可以适用于要求低摩擦系数的稳定低载荷与稳定低摩擦速度工作环境中的金属保护。硅藻壳改性可以提高四种FRP金属保护样的表面硬度,加强FRP与金属之间的粘结性,改善FRP材料本身的吸水性能,同时对FRP金属保护样的摩擦磨损性能有着不同的影响。在平均摩擦系数方面,硅藻壳改性后玻璃纤维,玄武岩纤维和芳纶纤维复合材料金属保护样都呈现下降趋势,而硅藻壳改性后的碳纤维增强树脂基复合材料金属保护样因为表面平整性提高,碳纤维无法暴露在摩擦表面发挥自润滑性能,反而呈现上升趋势;在磨损率方面,四种FRP金属保护样在硅藻壳改性后都呈现下降趋势。