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准晶材料因其特殊的结构而具有低摩擦系数、低表面能、不粘性、高硬弹比以及高化学和热稳定等特性,在摩擦磨损领域有重要应用价值。本文选用典型的Al62.0Cu25.5Fe12.5二十面体准晶作为磨料,与传统硬质磨料如金刚石、Al2O3和SiO2等进行对比,研究其在研磨金属如铝、铜合金和不锈钢时的摩擦磨损行为,尤其关注准晶独特的碾磨机制,即以极少的表面去除率达到表面平整化,同时揭示了准晶碾磨所带来的特有的不锈钢表面钝化增强效应。本论文的主要研究内容和结论包括如下几点:（1）针对准晶磨料特殊的摩擦磨损方式,建立了相关几何模型,定量描述了准晶磨料对软金属的碾磨主导机制。定义了表征磨损机制的"碾磨系数",表达为表面压痕尺寸变化和表面去除深度的比值△R/△h,碾磨系数越高,说明碾磨作用越占主导地位,反之,则说明切削作用占主导地位。Al62.0Cu25.5Fe12.5二十面体准晶磨料在抛光2024铝合金、T2紫铜、QSn6.5-0.1锡青铜和304不锈钢时始终表现高的碾磨系数,说明了准晶磨料具有突出碾磨作用。（2）准晶磨料的碾磨特性导致金属表面产生强烈硬化效应。Al62.0Cu25.5Fe12.5准晶磨料处理不锈钢表面后,硬度比传统磨料处理的高0.25～0.40GPa,处理紫铜表面,其硬度比传统磨料处理的高0.12～0.21GPa。碾磨机制与传统切削机制比较,准晶磨料在保证加工表面平整性的同时,有效避免表面产生严重的划伤,最大程度的保证加工工件尺寸,符合软金属材料表面抛光的需要。（3）基于准晶磨料特殊的碾磨机制,提出一种区别传统磨料的不锈钢表面预处理方法,可明显提高不锈钢钝化特性和耐蚀性能。利用准晶磨料在平整化金属表面的同时,亦积累大量的塑性变形,增加钝化元素扩散系数形成完整致密的钝化膜,从而有效提高不锈钢耐蚀性能。利用3种传统磨料和准晶磨料预处理304不锈钢样品,进行酸洗钝化处理。在3.5%NaCl中性溶液浸泡不同时间,阻抗EIS测试结果表明,Al62.0Cu25.5Fe12.5准晶磨料处理的不锈钢样品表面阻抗随浸泡时间增加而显著增大。根据等效电路模拟结果,不锈钢内层钝化膜阻抗值在浸泡96 h时达到最大为21.5×105Ω cm2,比传统磨料预处理的样品高一个数量级。Mott-Schottky结果表明,准晶磨料处理的不锈钢工件的载流子浓度最低,与传统磨料相比,准晶磨料处理的工件表面生成的钝化膜更加完整致密。极化曲线结果表明,随着浸泡时间的增加,准晶磨料抛光的不锈钢表面钝化膜的耐点蚀能力提高。（4）在KOH+NaOH+3.5%NaCl的碱性溶液中,Al62.0Cu25.5Fe12.5准晶磨料处理的不锈钢表面的内层钝化膜阻抗最大为18.543×105Ωcm2,内层钝化膜的导纳Y2最小,总阻抗值最大。Mott-Schottky结果表明准晶处理的表面钝化膜缺陷最少,在碱性溶液中能够快速地生成比较完整的钝化膜。循环极化曲线结果表明,准晶磨料处理的不锈钢在碱性溶液中能快迅钝化,生成具有较强抗点蚀能力和自我修复能力的钝化膜。上述结果为准晶材料开辟了全新的磨料应用领域,有望形成兼具表面平整化和增强钝化效果的表面处理新方法。