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关节轴承的性能需求随其应用范围的拓展逐渐提升,本文旨在制备能满足复杂工况条件下使用的优异性能轴承材料。TiAl基复合材料具有比重轻、弹性模量高、强度高、抗高温及耐磨损等综合优良性能,作为一种轻量级耐热结构材料,一直备受研究者关注。62%BaF2-38%CaF2共晶体润滑剂比单种使用CaF2或BaF2的润滑性能更优,且高温条件下不会氧化失效。石墨烯（GO）是具有优异性能的二维纳米材料,若将其结合以作为关节轴承材料,对钛铝合金材料在关节轴承应用方面具有重大的理论指导价值。本文以Ti46Al2Cr7Nb1Al2O3合金粉末与质量分数为11%的62%BaF2-38%CaF2（简称BC）共晶体固体润滑剂为基体材料,添加片状石墨烯,采用冷压压制和真空热压烧结技术制备耐热耐磨和高强度等综合优良性能的石墨烯/TiAl基合金自润滑复合材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、拉曼光谱（Raman）、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）观察石墨烯、石墨烯/TiAl合金粉末及烧结试样的微观结构形貌。研究石墨烯含量对TiAl基自润滑复合材料的密度、硬度、弯曲强度、屈服强度和冲击韧性等物理、力学性能影响,确定较佳的石墨烯添加量。研究发现:随着石墨烯的增多,复合材料的密度、硬度、弯曲强度和压缩屈服强度先增加后降低;而复合材料的冲击韧性并未随石墨烯添加得到改善,当添加质量分数为0.7%的石墨烯时,材料的力学性能达到较佳。研究石墨烯/TiAl合金复合材料在干摩擦磨损试验、室温和高温600℃条件下的摩擦磨损性能。结果表明:载荷、转速和温度一定时,摩擦系数和磨损率随石墨烯的增加而降低;石墨烯/TiAl合金复合材料的摩擦系数随着转速或载荷的增加逐渐降低,磨损率随着转速或载荷的增大逐渐增大;高温下复合材料摩擦系数稳定在0.35左右,常温下复合材料摩擦系数维持在0.45左右,高温下润滑性优于常温下磨损性能。通过微观结构分析微观组织形貌,石墨烯/TiAl合金复合材料的磨损机理主要是磨粒磨损;高温下复合材料表面产生一层润滑膜,共晶体润滑剂产生的润滑膜和石墨烯润滑膜的协同作用使复合材料具有更优良润滑特性。通过Solidworks软件建立关节轴承模型,对不同复合材料的关节轴承利用ABAQUS进行热应力耦合仿真分析,研究结果表明:关节轴承材料为石墨烯/TiAl基合金时,其温度和应力值低于常用的GCr15轴承材料及TiAl基合金材料的值。