石墨烯油润滑添加剂的减摩抗磨性能_乔玉林

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1、2014年12月装甲兵工程学院学报Dec.2014第28卷第6期JournalofAcademyofArmoredForceEngineeringVol.28No.6文章编号:1672-1497(2014)06-0097-04石墨烯油润滑添加剂的减摩抗磨性能1,2111乔玉林,崔庆生,臧艳,张庆(1.装甲兵工程学院装备再制造国防科技重点实验室,北京100072;2.装甲兵工程学院机械产品再制造国家工程研究中心,北京100072)摘要:采用多功能往复摩擦磨损试验机考察了石墨烯的减摩抗磨性能,通过三维形貌测量仪、扫描电子显微镜(Sca

2、nningElectronMicroscopy,SEM)等手段,分析了磨损表面的形貌,初步探讨了石墨烯的润滑机理。结果表明:在试验所选载荷、频率条件下,石墨烯较液体石蜡的减摩抗磨性能有明显改善,但试验条件不同,改善程度也不同;液体石蜡和石墨烯的磨损机理均为磨粒磨损,试验条件可以改变液体石蜡和石墨烯的润滑状态,减轻其磨损程度,但不能改变其磨损机理。关键词:石墨烯;润滑剂;磨损机理;摩擦磨损性能中图分类号:TH117文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1672-1497.2014.06.019Friction-redu

3、cingandAntiwearBehaviorofGrapheneOilLubricatingAdditives1,2111QIAOYu-lin,CUIQing-sheng,ZANGYan,ZHANGQing(1.NationalDefenseKeyLaboratoryforRemanufacturingTechnology,AcademyofArmoredForceEngineering,Beijing100072,China;2.NationalEngineeringResearchCenterforMechanicalPro

4、ductRemanufacturing,AcademyofArmoredForceEngineering,Beijing100072,China)Abstract:Thefriction-reducingandantiwearbehaviorofGrapheneisstudiedbymulti-functionalrecipro-catingfrictionandweartester,themorphologyofwearsurfaceisinvestigatedby3DsurfaceprofiletesterandScannin

5、gElectronMicroscopy(SEM),andthelubricatingmechanismisdiscussed.Theresultsindi-catethat,underthetestloadandfrequency,thefriction-reducingandantiwearbehaviorofgrapheneim-provesobviouslycomparedwithparaffinoilwhiletestconditionsaredifferent,improvementisdifferent.Wearmec

6、hanismofbothparaffinoilandgrapheneisofparticleswear,thetestconditionscanchangethelubricatingpropertiesofparaffinoilandgraphene,reducetheweardegree,butcannotchangethewearmechanism.Keywords:graphene;lubricant;wearmechanism;frictionandwearbehavior石墨烯的特殊晶体结构使其具有优异的光学、油酸改性

7、的石墨烯表现出良好的摩擦学性能,磨痕[6]电学和力学性质以及特殊的自润滑特性,其超薄的也更加平滑整齐;崔庆生等发现,分散剂γ-缩水层状结构使其极易进入接触面,减少表面的直接接甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)和十六烷基触,从而使其作为润滑油添加剂表现出良好的摩擦三甲基溴化铵(CTAB)可以改善石墨烯在水中的稳[1-3]磨损性能。目前,石墨烯的摩擦学性能研究已有定分散性能,而且能降低石墨烯水溶液的摩擦因数;[4][7]少量报道,如:Varrla等发现,当石墨烯浓度为朱齐荣利用原子力显微镜(AtomicForceMicro-0.0

8、25mg/mL时,其摩擦因数和磨痕直径分别比基scope,AFM)研究了不同层数石墨烯在真空中的纳[5]础油降低了80%和33%;Lin等发现,用硬脂酸和米摩擦过程,发现相对于单层石墨烯,少层石墨烯在收稿日期:2014-07-02基金项目:国家自然

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