高性能碳纤维复合材料的兴起动摇了金属材料在摩擦领域的地位。在碳纤维复合材料的摩擦性能研究中,很少有研究关注转移膜的形成过程及转移机理。仿生学的兴起使得表面织构技术被运用到了众多领域。表面织构的引入在碳纤维复合材料摩擦学领域的研究还很少。本文主要研究碳纤维复合材料与金属材料球-面接触的干摩擦行为,分别对无织构和有织构情况下的摩擦学现象及机理进行深入探究。首先,探究了无织构情况下转移膜的形成过程及材料转移机理。以碳纤维/环氧树脂复合材料(CF/EP)和铁合金构成的摩擦副为研究对象,进行了球-盘式干摩擦试验。一方面通过扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)表征研究了不同摩擦时刻铁合金摩擦表面形貌的变化。另一方面通过SEM及能量色散X射线光谱仪(EDS)研究了不同摩擦时刻CF/EP摩擦表面形貌及Fe含量的变化。研究表明:摩擦过程中不仅较软材料方CF/EP会转移至铁合金摩擦表面进而形成树脂转移膜(正向转移);较硬材料方铁合金也会转移至CF/EP摩擦表面(反向转移),正向转移和反向转移贯穿整个摩擦过程。摩擦过程中,碳纤维复合材料摩擦表面的环氧树脂层会发生剥离,且环氧树脂层的剥离会促进材料相互转移;而铁合金摩擦表面因受循环载荷作用发生了塑性变形,局部区域出现加工硬化。另外,研究了表面织构对碳纤维复合材料与金属材料球-面接触干摩擦行为的影响。采用碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料及硬质合金YG8为摩擦副材料。通过激光加工技术在硬质合金表面加工了单排圆坑阵列织构,并探究了激光加工参数对表面织构几何特征的影响。研究了不同织构形貌参数(包括圆坑直径、间距与深度)对CF/PEEK干摩擦磨损特性的影响,其中,重点研究了表面织构的引入对摩擦磨合过程的影响。研究结果表明:金属表面织构对球-面接触时的摩擦特性有一定改善作用,主要体现在促进摩擦副快速磨合提早到达稳定期,及降低平均摩擦系数。同时,金属表面织构对碳纤维复合材料有增磨作用,主要由圆坑边缘对碳纤维复合材料的微切削作用造成。