石墨烯的表面改性以其摩擦學(xué)中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-02-02 19:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的應(yīng)用前景 [5]。目前主要通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬及計(jì)算，對(duì)石墨烯表面元素?fù)诫s的邊沿效應(yīng)及性能改善進(jìn)行研究。 4 石墨烯在摩擦領(lǐng)域中的應(yīng)用 因具有密集的層狀結(jié)構(gòu) ， 石墨烯具備耐磨材料添加劑所需要的特性 !如良好的熱穩(wěn)定性、低的切變強(qiáng)度、低的表面粘著力等此外 ， 石墨烯超薄的片層結(jié)構(gòu)使其極易進(jìn)入接觸面 ， 減少兩粗糙表面的直接接觸 ， 因此 ， 石墨烯可作為添加劑加入潤(rùn)滑油及樹(shù)脂基體中 ， 提高其摩擦性能。 石墨烯作為潤(rùn)滑油添加劑 Varrla[3]等 運(yùn)用一種集中太陽(yáng)能放射的技術(shù) !從氧化石墨中剝離出高度去氧化的超薄石墨烯 ， 然后通過(guò)超聲分散法將石墨烯均勻分散在原油中制備出潤(rùn)滑油 !當(dāng)石墨烯的質(zhì)量濃度為 ， 其摩擦系數(shù)和磨痕直徑分別減小了 80%和 33%。 Lin[4]等用硬脂酸和油酸對(duì)石墨烯片進(jìn)行改性 !并將改性石墨烯添加進(jìn)潤(rùn)滑油中 !發(fā)現(xiàn)當(dāng)改性石墨烯添加量為 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù) )時(shí)潤(rùn)滑劑的減磨耐磨性能達(dá)到最好。 Song[5]等通過(guò)水解作用，將 Fe2O3納米插入石墨烯片層內(nèi)，并將其作為添加劑加入潤(rùn)滑油中，由于改性石墨烯能引起兩接觸面的滾動(dòng)效應(yīng)，并在摩擦表面形成潤(rùn)滑膜，從而使?jié)櫥湍湍バ缘玫教岣?石墨烯在油基納米流體中 。 石墨烯制備耐磨復(fù)合材料 將石墨烯在多種溶劑及樹(shù)脂基體中分散，可制備出高分子樹(shù)脂復(fù)合材料，提高樹(shù)脂材料的耐磨性。 Tian[6]等通過(guò)高溫壓塊的方式，在甲苯催化作用下將氧化石墨烯加入到超高分子量聚乙烯中制成復(fù)合材料 !研究測(cè)試表明，當(dāng)氧化石墨烯片添加量為 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，復(fù)合材料的硬度和耐磨性都有明顯的提高，摩擦系數(shù)也有一定程度的減小，摩擦行為由原來(lái)的疲勞磨損轉(zhuǎn)化為與接觸表面形成的轉(zhuǎn)移層有關(guān)的磨蝕磨損。 Liu[7]等通過(guò)改進(jìn)的 Hummers法制備了氧化石墨烯，并將其加入到末端帶有苯基乙炔基的熱固性聚酰亞胺中，通過(guò)單體配對(duì)聚合反應(yīng)制成了復(fù)合材料，氧化石墨烯的添加促進(jìn)了均勻轉(zhuǎn)移膜在材料表面的形成，提高了材料的負(fù)載力，從而改善了復(fù)合材料的摩擦磨損性能。 石墨烯潤(rùn)滑膜的制備 除了應(yīng)用于潤(rùn)滑油和耐磨復(fù)合材料之外石墨烯本身具備的自潤(rùn)滑性能使其也可用備石墨烯潤(rùn)滑膜。 Lin[8]等采用機(jī)械剝落法制備了多層石墨烯膜 !由于該石墨烯膜由數(shù)層碳原子基平面構(gòu)成 !其表面表現(xiàn)出比裸露
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