Os materiais cerâmicos são amplamente utilizados em pares de atrito na engenharia devido à sua alta dureza, excelente resistência ao desgaste e boa estabilidade química. No entanto, a fragilidade intrínseca dos materiais cerâmicos os torna suscetíveis a concentrações severas de tensão sob condições de atrito seco ou lubrificação limite, levando a um desgaste acelerado e até falhas prematuras. A tecnologia de microtexturização da superfície é uma ferramenta eficaz para regular o estado de contato na interface e melhorar o desempenho tribológico. Portanto, este artigo propõe um estudo sobre o processamento a laser femtossegundo da microtextura resistente à redução de atrito e desgaste na superfície da cerâmica de óxido de zircônio (ZrO₂). Com base em simulações por elementos finitos, otimização de parâmetros pela metodologia da superfície de resposta (RSM) e ensaios de desgaste por atrito lubrificado, o mecanismo de influência dos parâmetros geométricos das micro-ranhuras na distribuição de tensões na interface cerâmica e no comportamento de desgaste foi investigado sistematicamente. Os resultados dos elementos finitos mostram que o espaçamento de varredura, a profundidade e a orientação das ranhuras têm um impacto significativo na distribuição da tensão equivalente máxima na superfície da cerâmica, onde espaçamentos menores e profundidades maiores das ranhuras tendem a causar concentrações de tensão, e a orientação adequada das ranhuras ajuda a redistribuir as tensões de contato. A análise da superfície de resposta indica que a energia do laser é o fator dominante que afeta a profundidade e a largura das micro-ranhuras; a velocidade de varredura tem efeito inibidor; e o número de varreduras promove a expansão das ranhuras por ablação acumulativa. Os ensaios de desgaste por atrito indicam que, com parâmetros ótimos, o coeficiente médio de atrito do ZrO₂ reduziu de 0,57 para 0,3584, o que representa uma redução de 37,12%, com volume de desgaste de 0,267×10⁶ μm³. As estruturas de micro-ranhuras preparadas por laser femtossegundo podem efetivamente realizar a redução do atrito e o reforço da resistência ao desgaste dos materiais cerâmicos, fornecendo uma solução viável para melhorar o desempenho dos pares de atrito cerâmicos.

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