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随着现代工业的发展,许多装备制造,航空航天等高科技领域都要求材料在极端条件下稳定服役,典型服役环境如高温、重载、高速、高真空等,这就使得高温摩擦磨损导致的机械设备及其零部件的失效问题越来越突出。本文采用超音速火焰喷涂（HVAF）和等离子烧结（SPS）方法分别制备了碳化铬镍铬高温耐磨涂层和碳化铬镍铬基自润滑复合材料。首先通过优化HVAF工艺参数和对涂层进行氩气环境下热处理研究了微观组织变化和硬度、摩擦学性能间关系。其次研究了Mo和BaF2对Cr3C2-NiCr材料高温下摩擦学性能的影响。使用HVAF制备了四种不同燃料进气口气压的Cr3C2-NiCr涂层,发现当燃料进气口气压为551.6 kPa时,涂层孔隙率最低,保留的碳化物含量多,同时显微硬度最大(1064 HV3N),室温到600oC耐磨性能最好(磨损率为0.35×10-53.24×10-55 mm3/Nm)。HVAF制备的Cr3C2-NiCr涂层在室温下磨损测试时粘结相易脆性断裂,从而形成宏观裂纹,导致碎片剥落。而热处理促进喷涂态涂层粘结相中二次碳化物析出与长大。析出强化使得涂层硬度以及室温耐磨性均得到提高。500oC短时热处理过得涂层在室温下磨损测试后不再出现脆性断裂和宏观裂纹。Cr3C2-NiCr涂层在500oC热处理60分钟后硬度最高(1130HV3N),室温耐磨性最好（磨损率为0.32×10-55 mm3/Nm）。使用SPS制备了Cr3C2-NiCr材料和Cr3C2-NiCr-Mo-BaF2自润滑材料。Mo和BaF2的添加使得材料的显微硬度和相对密度略微降低,但磨痕上生成的BaMoO4和MoOx以及掺入的BaF2共同促进形成了釉质层,显著降低了材料的摩擦系数和磨损率。尤其在700°C到900°C与Si3N4球对磨时,Cr3C2-NiCr-Mo-BaF2复合材料磨损率比Cr3C2-NiCr材料低一个数量级。Cr3C2-NiCr复合材料显示出较差的摩擦学性能是因为在600°C到800°C时,Cr2O3磨屑没有产生有效的釉质层,釉质层被硬的Cr3C2颗粒破坏,发生磨粒磨损。在900°C时,Cr3C2-NiCr材料则出现严重的氧化磨损。