یکی از روش های بهبود خواص سایشی آلومینیوم، تولید کامپوزیت های پایه آلومینیومی با تقویت کننده های سرامیکی همانند آلومینا می باشد. اما با اضافه کردن ذرات سرامیکی به کامپوزیت های پایه فلزی، بر سختی کامپوزیت نیز افزوده می شود. این افزایش در سختی سبب بالا رفتن نرخ سایش از سطح متقابل سایش می شود. جدا شدن ذرات سرامیکی از کامپوزیت و قرار گرفتن این ذرات بین سطوح سایشی و ایجاد سایش سه جسمی، مشکل دیگر استفاده از کامپوزیت های پایه آلومینیومی می باشد. این امر باعث کاهش اثر بهبود مقاومت به سایش مفروض در این نوع کامپوزیت ها می شود. مطالعات اخیرجهت کمتر کردن یا حذف آثار مخرب اشاره شده، منجر به استفاده ازمواد خودروانکاری همانند گرافیت، مولیبدنم دی سولفید و برن نیترید به عنوان تقویت کننده، در کنار ذرات سرامیکی شده است. این مواد سبب ایجاد یک فیلم روانکار روی سطوح سایشی شده و بدین ترتیب ضریب اصطکاک بین سطوح سایشی را کاهش داده و سبب کاهش تغییر شکل پلاستیک در منطقه ی زیر سطح و در نتیجه تبدیل مکانیزم سایش شدید چسبان به سایش خراشان و در نتیجه افزایش مقاومت به سایش می شوند. هدف اصلی در این پایان نامه، تولید نانوکامپوزیت هیبریدی سطحی al/graphite/al2o3، برای اولین بار به روش حالت جامد فرآوری اصطکاکی اغتشاشی می باشد. به علت این که تقویت کننده های آلومینا و گرافیت از جنبه های گوناگون با هم متفاوت می باشند (خواص عمومی و اندازه)، بنابراین پیش بینی می شد که نسبت ترکیبی بر خواص کامپوزیت اثر قابل توجهی داشته باشد. به این دلیل اثر نسبت ترکیبی بر خواص مکانیکی و متالورژیکی نانوکامپوزیت مورد نظر، بررسی شد. به منظور بررسی خواص میکروساختاری، نانوکامپوزیت های تولید شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترون روبشی مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه به منظور بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها، آزمون سختی سنجی ویکرز و آزمون کشش بر روی نمونه ها انجام گردید. برای تحقیق در مورد خواص سایشی، نمونه ها با استفاده از تست سایش لغزشی خشک مورد بررسی قرارگرفتند. سطح سایشی نمونه ها به منظور درک بهتر فرآیند سایش، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج میکروساختاری نشان دهنده ی توزیع یکنواخت ذرات تقویت کننده در فاز پایه می باشد. عیوبی همانند ترک و مک در میکروساختار ناحیه ی اغتشاشی نمونه ها مشاهده نشد. نتایج سختی سنجی نمونه ها نشان دهنده ی افزایش سختی با کاهش نسبت ترکیبی آلومینا تا نسبت ترکیبی 50% آلومینا می باشد. با کاهش بیش تر نسبت ترکیبی آلومینا در نانوکامپوزیت ها، سختی کاهش می یابد. دلیل این امر رفتار فاصله متوسط بین ذرات آلومینا در نانوکامپوزیت ها با تغییر نسبت ترکیبی و اثر این عامل بر مکانیزم های استحکام بخشی می باشد. علاوه بر آن اثر ذرات گرافیت در کاهش سختی عامل تاثیر گذار دیگر بر سختی می باشد. با افزایش نسبت ترکیبی گرافیت در نانوکامپوزیت ها شاهد نزدیک شدن نمودار استحکام کششی نهایی و سیلان به یکدیگر هستیم. دلیل این امر به اثر شکست ذرات گرافیت حین تست کشش و یا حین انجام فرآیند تولید مربوط شد. نتایج نرخ سایش نشان دهنده ی کاهش این پارامتر با افزایش نسبت ترکیبی گرافیت تا 75% می باشد. آنالیز سطوح سایشی با sem نشان دهنده ی حضور همزمان گودال های سایش چسبان و شیارهای سایش خراشان در نمونه ها می باشد. این درحالی است که در نمونه با نسبت ترکیبی 75% گرافیت حضور شیارهای سطحی و عدم حضور گودال های عریض، نشان دهنده ی سایش ملایم با مکانیزم خراشان و درنتیجه شرایط بهبود یافته برای سایش می باشد.