石墨烯润滑油稳定性及抗磨性能研究

本文为了提高润滑油的抗磨性能,添加石墨烯作为润滑油添加剂并提高石墨烯润滑油稳定性,考察了分散剂种类、用量对石墨烯润滑油的稳定性和粘度的影响,并通过透射电子显微镜(TEM)和x射线光电子能谱仪(XPS)对石墨烯表面性质进行了分析,采用润滑磨损试验机研究了石墨烯作为润滑油添加剂的摩擦学性能。结果表明:高分子量丁二酰亚胺分散剂对石墨烯润滑油稳定性最好,且在最佳用量2%下对粘度影响较小;石墨烯尺寸在100～200nm且纯度高、含氧量极少;石墨烯润滑油表现出良好的抗磨性能,平均磨斑面积减少14.21%。     

石墨烯的功能化修饰及作为润滑添加剂的应用研究进展

石墨烯优异的导热性能和减摩抗磨性能以及化学惰性,使其非常适合作为高性能、环保的润滑添加剂。石墨烯已成为潜在的高性能纳米润滑材料,但石墨烯难以稳定分散于水和润滑油中的特性,使其应用受限,因此必须对石墨烯进行可控功能化修饰。本文回顾了石墨烯功能化修饰的最新研究进展,主要包括共价键和非共价键功能化修饰。重点介绍了石墨烯作为油基润滑添加剂和水基润滑添加剂的减摩抗磨性能,及其润滑作用机理。同时指出了石墨烯的可控功能化修饰、石墨烯负载纳米粒子功能化以及其摩擦化学反应润滑机理等领域的研究值得关注。     

负载型石墨烯基纳米复合材料摩擦学研究现状及发展趋势

石墨烯基由于优异的性能,受到了广泛的关注.在较为全面的掌握其基本的性能之后,如何将石墨烯基与其他材料进行复合,制备新型材料以进一步促进相关研究领域的发展成了新的方向.综述单粒子、多粒子、不同形貌、离子液体4类石墨烯基纳米复合材料的制备与摩擦学性能,通过介绍负载型石墨烯基纳米复合材料在摩擦领域的研究与应用为下一步研究提供了重要参考.通过与传统润滑材料对比,石墨烯基纳米复合材料在作为润滑材料时展现出了优异的性能,对相关领域研究具有重要意义.     

极压石墨烯润滑油添加剂的制备与应用

石墨烯是一种具有优异自润滑、力学和热学等特性的新型材料,虽然在润滑油领域具有很好的应用前景,但因其在润滑油中的分散性较差、容易团聚而限制了它的广泛应用。通过在石墨烯表面接枝长链烷烃得到了亲油型改性石墨烯(MGM),且改进了润滑油添加剂(LOA)的配方以加强润滑油和石墨烯的相互作用、促进石墨烯的稳定分散并协同石墨烯发挥润滑作用,最终得到了具有极佳助润滑性能和稳定分散性的石墨烯润滑油添加剂(MGLOA)。结果表明,MGM和LOA在其它市售润滑油中的最佳添加量分别为0.004%(质量)和5%(质量),此时润滑油的极压润滑性能能够提高11倍以上,且在应用过程中展现出了很好的降温、降噪和减振作用。     

极压石墨烯润滑油添加剂的制备与应用

石墨烯是一种具有优异自润滑、力学和热学等特性的新型材料,虽然在润滑油领域具有很好的应用前景,但因其在润滑油中的分散性较差、容易团聚而限制了它的广泛应用。通过在石墨烯表面接枝长链烷烃得到了亲油型改性石墨烯(MGM),且改进了润滑油添加剂(LOA)的配方以加强润滑油和石墨烯的相互作用、促进石墨烯的稳定分散并协同石墨烯发挥润滑作用,最终得到了具有极佳助润滑性能和稳定分散性的石墨烯润滑油添加剂(MGLOA)。结果表明,MGM和LOA在其它市售润滑油中的最佳添加量分别为0.004%(质量)和5%(质量),此时润滑油的极压润滑性能能够提高11倍以上,且在应用过程中展现出了很好的降温、降噪和减振作用。     

石墨烯改性方法对树脂基炭刷载流磨损性能影响研究

本文采用直接混合和液态混合两种不同工艺制备了石墨烯改性树脂基炭刷材料,对炭刷材料进行物理性能和载流磨损性能测试,采用SEM、EDS等方法对炭刷材料磨损面形貌及成分进行表征。结果表明:石墨烯的加入能够有效的提高炭刷材料的抗磨性能,采用直接混合2wt%石墨烯和液态混合1wt%石墨烯制备炭刷材料载流磨损率分别降低28/和38%。直接混合法加入石墨烯提高了炭刷强度,减少了磨屑的产生,石墨烯能够调节炭刷磨损面,提高炭刷材料的润滑性能,降低磨抿液态混合法加入石墨烯增强了炭刷材料的韧性,有助于炭刷表面复合润滑膜的形成,避免了磨屑产生,有效降低磨损。     

褶皱石墨烯球对润滑油摩擦性能的影响

利用带有长链烷烃的硬脂酸和油酸对球状石墨烯进行表面修饰,得到亲油性褶皱石墨烯球（MCGB）,采用FTIR、SEM等方法对其结构和形貌进行表征;研究了MCGB不同比例添加量在基础油中的分散性能和摩擦性能,并探讨MCGB在润滑油中的润滑机理。结果表明：基础油中添加少量MCGB可以明显改善其抗磨减摩效果,其中添加量为0.010%时效果最佳,但添加过量其减摩性能会失效。     

褶皱石墨烯球对润滑油摩擦性能的影响

利用带有长链烷烃的硬脂酸和油酸对球状石墨烯进行表面修饰,得到亲油性褶皱石墨烯球(MCGB),采用FTIR、SEM等方法对其结构和形貌进行表征;研究了MCGB不同比例添加量在基础油中的分散性能和摩擦性能,并探讨MCGB在润滑油中的润滑机理。结果表明:基础油中添加少量MCGB可以明显改善其抗磨减摩效果,其中添加量为0.010%时效果最佳,但添加过量其减摩性能会失效。     

水分散性石墨烯类减摩助剂的制备及性能研究

作为一种绿色润滑技术,水相润滑在金属加工、模具脱模等领域倍受关注。石墨烯具有优良的减摩抗磨性能,但是其水分散性较差,不能直接用作水相润滑剂。为了改善石墨烯的水分散性,需要在其表面增加亲水性基团,为此,采用Hummer法制备了氧化石墨烯,进一步使用氯化试剂活化氧化石墨烯上的官能团后,分别利用4-氨基吡啶、4-氨基哌啶、对氨基苯磺酸对氧化石墨烯表面进行了化学改性,得到了三种不同结构的水分散性石墨烯产物,并使用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪及扫描电镜分析了这些石墨烯衍生物的结构,测定并比较了作为水分散性助剂的润滑性能。研究表明有机小分子特别是4-氨基哌啶成功改进了石墨烯在水中的分散性能,并具有优良的减摩作用。     

石墨烯添加剂润滑性能的研究进展

综述了石墨烯在润滑添加剂中常用的分散方法,对比了石墨烯类添加剂分别在油基润滑、水基润滑、离子基润滑和复合材料润滑4种润滑状态下的润滑性能,揭示了在摩擦过程中石墨烯类润滑剂的减磨抗磨机理,以及与其他纳米粒子的协同作用机理,并对目前石墨烯作为添加剂方面存在的问题和研究方向进行了展望.     

石墨烯添加剂润滑性能的研究进展

综述了石墨烯在润滑添加剂中常用的分散方法,对比了石墨烯类添加剂分别在油基润滑、水基润滑、离子基润滑和复合材料润滑4种润滑状态下的润滑性能,揭示了在摩擦过程中石墨烯类润滑剂的减磨抗磨机理,以及与其他纳米粒子的协同作用机理,并对目前石墨烯作为添加剂方面存在的问题和研究方向进行了展望。     

稀土元素在润滑油添加剂中的应用

纳米稀土粒子具有优异的减摩抗磨性能、极高的承载能力和高温抗氧性能,是一种有很大潜在发展前景的润滑油添加剂。本文综述了纳米稀土粒子的制备方法和作为润滑油添加剂的应用进展、研究现状和各种纳米稀土的润滑机理。     

减摩抗磨类新型润滑油添加剂的研究进展

减摩抗磨类润滑油添加剂能提高基础润滑油的摩擦学性能使其在润滑领域具有广阔的应用前景,但是商用润滑油添加剂大多含有P、S等有害元素,因此,寻找更加环保、经济的润滑油添加剂具有重要意义。本文根据润滑油添加剂结构种类和润滑机理的不同,以及国内外各种润滑油添加剂在润滑方面的相关成果,综述了近年来纳米颗粒(纳米单质及其复合颗粒、纳米氧化物、纳米硫化物、纳米氮化物)、含氮杂环化合物及其衍生物、硼酸酯及其衍生物、离子液体等添加剂的合成方法以及在减摩抗磨方面的应用,并对其发展状况和减摩抗磨机理进行了探究。指出了其润滑机理主要为吸附膜机理、摩擦反应膜机理和滚珠机理。最后对其存在的问题进行分析,提出了当前润滑领域研究的热点和方向依然是复合添加剂的制备和机理探究。     

氟化石墨烯制备及摩擦学性能研究成果

<正>中科院兰州化物所固体润滑国家重点实验室长期致力于氟化石墨烯(FG)的制备、修饰组装及摩擦学性能研究,取得了系列研究成果。该课题组以氟化石墨作为碳源,先后发展了通过液相超声剥离来制备氟化石墨烯和利用混合碱(NaO H与KOH)来处理、改性氟化石墨烯的方法。同时,以氧化石墨烯作为碳源,分别通过光催化氟化和水热氟化以及热解氟化石墨对其进行氟化来制备氧和氟共掺杂氟化石墨     

石墨烯在纳米摩擦学中的研究进展

综述了石墨烯微片作为润滑添加剂在油性、水性及固相摩擦领域中的应用进展及其相应的制备方式,包括功能化改性、物理法处理、制备复合材料等。研究了石墨烯微片对材料摩擦系数及磨损率的影响,并采用薄膜润滑、轴承润滑、纳米填充等分析其减少摩擦磨损的作用机理。最后指出石墨烯用于摩擦领域仍有待解决的问题。     

液相剥离法制备少层石墨烯及其在去离子水中的摩擦学性能

采用超声直接剥离工艺,在二甲基亚砜中对膨胀石墨进行剥离处理制备出少层石墨烯,并对其结构进行表征和分析。将该少层石墨烯作为润滑添加剂添加到去离子水中,使用MFT-R4000型多功能往复摩擦磨损试验仪对其摩擦学性能进行测试,利用三维形貌测量仪、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线光电子能谱等手段分析了磨损表面的形貌、元素组成及典型元素的化学状态。结果表明:该工艺制备出的纳米量级少层石墨烯作为去离子水添加剂,具有良好的减摩抗磨性能,并使摩擦副在去离子水润滑下的磨损机理发生改变,由黏着磨损和严重的腐蚀磨损转变为以磨粒磨损为主,但伴随轻微的电化学腐蚀磨损。其主要原因是少层石墨烯片层在磨损表面形成的吸附或沉积膜、少层石墨烯的层间滑动以及磨损表面生成的摩擦化学反应膜共同作用。     

黑云母/氯化镧复合粉体的摩擦性能

以黑云母粗矿和氯化镧为原料,通过行星式球磨机制备氯化镧/黑云母复合粉体润滑添加剂,在500SN基础油中添加1%(质量分数)的氯化镧/黑云母复合粉体润滑添加剂制成新型润滑油,并在SFT-2M销盘式摩擦磨损试验机上对轴承钢试件的摩擦副进行基础油与新型润滑油的对比试验及其摩擦学性能评价。结果表明:新型润滑油具有更好的减摩耐磨性,其摩擦因数较基础油降低约20%,磨损后的试件表面光滑,复合润滑添加剂在摩擦副间发生复杂的物理化学反应,在表面形成了非均匀覆盖的摩擦表面膜。     

原位改性石墨烯在防腐涂料中的应用

对比了自制原位改性石墨烯与普通石墨烯的分散稳定性,采用自制原位改性石墨烯研制了一种防腐蚀涂料,并对涂层综合性能进行了测试。通过原位改性石墨烯掺量对涂层力学性能、耐盐雾性能、导电性能的分析,确定了最佳用量。研究结果表明:当原位改性石墨烯含量为0.3%时,制备的原位改性石墨烯防腐涂料具有优异的综合性能和较高的性价比;当原位改性石墨烯含量为0.4%时,制备的原位改性石墨烯防腐涂料可用于静电防腐领域。     

聚α-烯烃和酯类合成航空润滑基础油特性分析

合成航空润滑油基础油具有良好的润滑性能、黏温性能、高温安定性能、低温流动性能、抗氧化性能和挥发性。使用合成航空润滑基础油,能够有效满足航空发动机升级换代所带来的各种要求,因此得到广泛应用。简要介绍了目前使用最多的聚α-烯烃(PAO)和酯类油的结构与性能,对比了这两种润滑油品的性能特点,重点分析了两者的高温衰变机理。     

氧化石墨烯的制备、结构控制与应用

石墨烯具有卓越的力学、电学、热学和阻隔性能,但疏水性、生物不相容性等缺点限制了其在诸多方面的应用。氧化石墨烯（GO）为石墨烯的衍生物,是一种新型的碳材料,边缘处具有羧酸官能团并且其表面含有羟基和环氧基团,具有良好的分散性、双亲性、生物相容性等性能,被视当代最具有发展前景的碳材料之一。本文简述了氧化石墨烯的结构模型、制备方法和官能团可控氧化石墨烯的制备,介绍了氧化石墨烯的性能和的应用进展,分析了氧化石墨烯在制备和应用方面的一些不足。最后,阐述了石墨烯未来面临的挑战以及潜在的发展前景。