航空航天、机械加工及汽车制造等现代工业的迅猛发展对机械传动零部件的可靠性和耐磨性等提出了更高的要求。环氧树脂（Epoxy resin,EP）材料凭借质量轻、力学性能优异和化学性能稳定等优点而被广泛的用作轴承、密封件和齿轮等零部件。但是,EP材料玻璃化转变温度较低,在摩擦或高温极端环境下,局部热量聚集,高分子链段易发生迁移,常引起材料蠕变、力学性能恶化,导致摩擦磨损加剧。基于此,本文制备了一种新型碳纳米笼（Carbon nanocage,CNC）材料作为EP填料,分别利用其对笼内EP的物理限域、维度效应（即,一维棒状,二维片状和三维球状CNC组装体）及对离子液的储存功能,增强EP的力学性能,抑制其蠕变,并通过固-液复合润滑进一步提高其常温、高温摩擦磨损性能。具体研究内容和结果总结如下:（1）采用模板法制备了具有空心立方结构的CNC,并将其作为EP填料,获得CNC/EP复合材料。结果表明,EP单体能够进到CNC空腔内部,经过优化填料的添加量发现,当CNC的含量为0.25 wt%时,复合材料具有最小的摩擦系数和磨损率,与EP相比分别降低了55.6%和51.9%。这主要归因于CNC独特笼状结构的物理限域优势。不仅能够通过笼壁的物理约束来限制EP的热蠕变,而且本身也可以作为自润滑材料。此外,笼腔还具有收集磨屑功能,可促进转移膜形成。总的来说,独特的CNC集成了约束蠕变、减少摩擦和磨损以及收集磨屑的多重功能。（2）采用模板法制备了不同维度（一、二和三维）的CNC组装体作为EP填料,获得相应的CNC/EP复合材料,并对其进行高温摩擦实验。结果表明,与其他维度CNC组装体相比,一维CNC组装体所制备的复合材料高温润滑性能最佳。其摩擦机制为:一维CNC组装体填料分散于基体过程中易形成坚固的交叉网络,对EP基体起到更好的空间限域作用,且它在承受载荷的同时能以滚动的方式在高温软化的转移膜中运动,从而降低了摩擦和磨损。（3）用真空辅助的方法在CNC空腔内填充离子液体（Ionic Liquid,IL）形成具有自润滑功能的碳胶囊,在不影响固化的作用下获得相应的EP基复合材料。摩擦结果表明,当CNC和IL的含量分为0.10 wt%和0.5 m L时,摩擦系数和磨损率达到最低,相较于EP分别降低54.54%和32.36%。其摩擦机制如下:首先,CNC在摩擦力的作用下破损,IL从CNC中流至摩擦表面可形成固-液润滑膜;其次,IL流出后包覆在CNC表面,相互之间形成滑移层;另外,摩擦对偶钢球表面也同样能够通过IL形成新的滑移层。