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