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炭石墨材料具有良好的自润滑性、耐腐蚀性、导电导热性、高的高温强度和低的热膨胀系数等优异性能，被广泛应用于机械密封领域。随着机械密封要求的提高，传统炭石墨材料已无法满足苛刻条件下的应用需求，浸渍树脂、金属、无机盐等补强的炭石墨复合材料和新型各向同性热解石墨材料应运而生。这些特种炭材料具有高强度、耐磨损、高气密性等优异性能，能够满足高性能机械密封的要求。由于特种炭材料的摩擦磨损性能是决定机械密封效果和使用寿命的关键性能，因此对其摩擦磨损性能进行深入和系统的研究具有重要的科学意义和应用价值。 本论文采用销-盘摩擦方式分别研究了对浸树脂石墨复合材料、浸银石墨复合材料和各向同性热解石墨(IPG)的摩擦磨损性，并与传统石墨材料进行了综合比较，分析讨论其摩擦磨损机理。主要研究结果如下: 1.采用高压浸渍-固化方法将呋喃树脂浸入石墨基体中制备了浸树脂石墨复合材料，并在不同的载荷下对其摩擦磨损性能进行了研究。结果表明，浸树脂石墨复合材料表现出比石墨基体更为优异的摩擦磨损性能，在10MPa载荷以下摩擦系数平均降低18.3％，磨损率也显著降低;在大于15MPa载荷下由于呋喃树脂的吸热分解反应能有效的防止粉尘磨损并保持良好的润滑效果。其摩擦机制是润滑膜机制，在摩擦表面形成稳定完整的树脂与石墨相混合的润滑膜是其具有低摩擦系数的原因，而摩擦表面上树脂的支撑作用及对磨屑的固定作用是决定其低磨损率的关键因素。对浸树脂石墨复合材料表面粗糙度与其密封性能的关系研究表明，材料表面与胶圈接触区域的孔隙率和孔隙尺寸是影响材料密封性能的关键因素。 2.对比研究用四种石墨基体材料制备的浸银石墨复合材料(M1G、M2G、CDIG和EDMG)的摩擦磨损性能。结果表明，石墨基体的性能和浸渍银含量对浸银石墨复合材料的摩擦磨损性能都有重要的影响。M1G和M2G的石墨基体强度和硬度高并含有陶瓷耐磨颗粒，同时浸入的银含量较高，在摩擦磨损过程中能够在摩擦表面形成金属银与石墨相混合的稳定的润滑膜，并具有较高的耐磨损性能，因此表现出较低的摩擦系数和磨损率。CDIG和EDMG的石墨基体强度和硬度低，同时银浸渍量少，其在摩擦磨损过程中形成的润滑膜结构不稳定并易破坏而发生磨粒磨损，因此具有较高的摩擦系数和磨损率。 3.采用化学气相沉积工艺制备的IPG具有强度高、耐磨损、耐高温、自润滑等特点，在不同的使役条件下对其摩擦磨损性能进行了研究。结果表明，IPG在一定的载荷、滑动速度和对摩副表面粗糙度下能形成良好、稳定的润滑膜，表现出优异的摩擦磨损性能。干摩擦条件下，IPG的摩擦是润滑膜机制，而磨损以磨粒磨损为主，但在不同润滑介质中其摩擦磨损性能存在显著差异:在水介质中，其摩擦是水的挤压膜润滑现象，而磨损为快速磨粒磨损机制，磨损率比空气中高两个数量级;在4050润滑油中，其极低的摩擦系数是依靠润滑油形成的边界润滑膜，几乎无磨损。 4.机械密封用炭石墨材料的选择已成为决定机械密封效果的关键问题，为此综合对比研究了几种机械密封常用炭石墨材料的摩擦磨损性能。由于传统炭石墨材料SMF650和M0无法在摩擦面间形成稳定完全的摩擦膜和转移膜，摩擦磨损性能较差，仅能在低密封要求条件下使用。特种炭石墨材料易于在摩擦面间形成稳定完整的润滑膜，具有较低摩擦系数和磨损率，表现出优异的摩擦磨损性能，可以作为高性能机械密封材料在苛刻条件下应用。