多孔陶瓷是一种新型的工程陶瓷,最显著特点是内部存在大量气孔,结构比较特殊,具备很多的优良特性,如硬度高,耐高温、耐磨损等,目前已经被很多工程领域采用,其摩擦磨损性能也受到了广泛关注和研究。本文以SiC多孔陶瓷材料为研究对象,根据摩擦磨损理论、压痕/划痕测试理论和单颗磨粒磨削理论等,对SiC多孔陶瓷材料的摩擦磨损性能、压痕/划痕过程中的裂纹以及磨削过程等方面展开了研究。论文主要研究工作包括以下几个部分:以SiC多孔陶瓷材料为研究对象,通过试验与仿真相结合的方法研究SiC陶瓷的摩擦磨损机理。在MMW-1A型摩擦磨损试验机上进行销-盘试验,采用正交试验设计方法研究载荷和转速分别对于摩擦系数和SiC陶瓷磨损量的影响程度。经过对磨损量和摩擦系数的方差分析,得出载荷对于SiC陶瓷磨损量的影响最大,而转速对于摩擦系数的影响最大的结论。通过对SiC陶瓷磨损表面进行观察分析,发现当SiC陶瓷与45钢对磨时,SiC陶瓷的磨损机理主要表现为磨粒磨损、犁沟磨损和粘着磨损。由于SiC多孔陶瓷表面以及内部存在着大量的通孔,试验结果存在比较大的误差且无法观测到表面裂纹,因此基于压痕测试方法的理论基础,利用ABAQUS有限元软件对金刚石压头与SiC陶瓷试样的压痕过程进行了仿真模拟。仿真结果显示加载过程中,SiC陶瓷首先产生塑性变形,随着塑性变形的发展,压头正下方的材料形成中央裂纹,此时应力最大值位于压头尖端处;随着压头压入深度的增加,中央裂纹将会继续扩展形成径向裂纹。在卸载过程中,位于压头正下方的材料应力逐渐减小,但压痕棱边的应力并不减小,因此径向裂纹将会继续扩展下去。在第三章的基础上,基于划痕试验原理,对SiC陶瓷在金刚石作用下的摩擦性能及裂纹产生机理进行研究。在MMW-1A型摩擦磨损试验机上进行金刚石和SiC陶瓷的划痕试验,以载荷、速度为变量,分析了摩擦系数、划痕宽度的变化,并结合金相显微镜对划擦后的SiC陶瓷表面进行观察,分析SiC陶瓷在金刚石压头划擦作用下表现出的磨损机理和裂纹产生、扩展机理。试验结果显示摩擦系数无论是随着载荷的增加或是转速的增加都呈现逐渐递增的变化趋势,但相比于转速,载荷对于摩擦系数的影响更为明显,同时金刚石划擦SiC陶瓷时的划痕宽度也随着转速的增大而增大。在划痕过程中,正压力使得SiC多孔陶瓷颗粒分开,切应力使得SiC多孔陶瓷颗粒按切向力方向分开。基于单颗磨粒磨削理论,通过ABAQUS有限元软件建立了金刚石磨粒和SiC陶瓷工件的几何模型,并基于Drucker-Prager本构模型对其磨削过程进行了仿真。仿真结果显示磨削过程中最大主应力呈现先增大,后减小,最后趋于稳定的变化趋势。随着速度的增大,工件产生应力集中的区域越广,工件越容易产生变形,而且变形越来越明显。与此同时,磨削力也在逐渐增大,但磨屑的出现使得磨削力产生一定范围的波动,此时的磨削力趋于稳定。