超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种具有优良性能的线型结构热塑性工程塑料,具有其它工程塑料无可比拟的耐冲击、耐化学药品、自润滑等性能。但同时也存在着成型性差,硬度低,耐磨粒磨损性能差等问题。通过填料添加是对UHMWPE进行改性最简单且行之有效的方法之一,目的是在保持UHMWPE优良性能的基础上,弥补其缺陷和不足。本研究是以玻璃微珠、纳米蒙脱土、石墨、玻璃纤维为填料分别对UHMWPE进行填充改性,通过组分优化设计和工艺探索,采用高能球磨、热压成型的方法成功制备出UHMWPE复合材料。并对复合材料的微观组织形貌、力学性能、摩擦磨损性能及热性能进行了系统的探讨,为开拓UHMWPE复合材料的应用打下了坚实的基础。研究结果表明:不同填料对UHMWPE的微观形貌、抗拉强度、冲击强度、断裂伸长率、摩擦磨损及热性能的影响各不相同。工艺加工过程没有使UHMWPE发生降解,生成新相;玻璃微珠、玻璃纤维与UHMWPE的两相界面结合的不牢固,而纳米蒙脱土和石墨均匀分散在基体中接合稳固;玻璃微珠、纳米蒙脱土、石墨和玻璃纤维四种填充材料的加入使拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率有不同幅度的降低,冲击强度降幅较小;而以石墨为填料的材料的磨损性能明显得到改善;热变形温度有所提高而结晶度都降低了。综合考虑,以石墨为填料的UHMWPE复合材料的各项性能最佳。