石墨烯润滑油摩擦机理，石墨烯润滑油砝码检测

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分散技术三要素：分散介质、分散剂和分散设备

1、分散介质

（1）根据粘度不同，分散介质分为高粘度、中粘度和低粘度三种。在低粘度介质中，如水和有机溶剂，纳米粉体管易于分散。中粘度介质如液态环氧树脂、液态硅橡胶等，高粘度介质如熔融态的塑料

（2）本文件介绍的纳米粉体管分散技术，针对中、低粘度分散介质

2、分散剂

（1）分散剂的选择，与分散介质的结构、极性、溶度参数等密切相关

（2）分散剂的用量，与纳米粉体比表面积和共价键修饰的功能基团有关

（3）水性介质中，推荐使用。强极性有机溶剂中，如醇、DMF、NMP， 推荐使用TNADIS。中等极性有机溶剂如酯类、液态环氧树脂、液态硅橡胶，推荐使用TNEDIS 

3、分散设备

（1）超声波分散设备：非常适合实验室规模、低粘度介质分散，用于中、高粘度介质时会受到限制

（2）研磨分散设备：适合大规模地分散碳纳米管、中粘度介质分散粉体

（3）采用“先研磨分散、后超声波分散”组合方法，可以、稳定地分散粉体。

分散机的优势：

处理量大，适合工业化在线连续生产；

粒径分布范围窄，匀度高；

省时、、节约能源；

精密铸造的整体式机架和经精密动平衡测试的道转子，确保整机运行噪音低、运转平稳；

消除批次间生产品质的差异；

无死角，物料全部通过粉碎分散剪切；

具有短距离，低扬程输送功能；

使用简单，维修方便；

可实现自动化设置；

集装式机械密封，物料无泄漏；

石墨烯本身具备的自润滑性能使其可用于制备石墨烯润滑膜。采用机械剥落法可制备由数层碳原子基平面构成的多层石墨烯膜,其表面表现出比裸露的Si表面更小的摩擦力

石墨烯具有特殊的二维纳米层状结构、高的机械强度和导热性，并且是碳质固体润滑材料的基本结构单元。实验研究表明，随着石墨烯的添加，石墨烯不断覆盖在摩擦副表面，摩擦副表面的粗糙度被石墨烯表面的粗糙度所替代，所以润滑机理逐渐趋向薄膜润滑，润滑油力学性能有所提高。

当石墨烯质量分数不断增加时，石墨烯在摩擦副表面堆积，阻断润滑油膜的形成，润滑油的摩擦性能反而下降。

综合考虑干摩擦与薄膜润滑机理，当只有润滑油基础油工作时，其润滑处于临界状态，同时存在干摩擦与薄膜润滑；当有适当质量分数的石墨烯参与润滑时，薄膜润滑占主导地位，摩擦因子较低；当石墨烯质量分数较高时，石墨烯间的干摩擦作用凸显，且逐渐占据主导地位，摩擦因子不断上升。

2.1石墨烯纳米薄膜的摩擦学性能

石墨烯本身具备的自润滑性能使其可用于制备石墨烯润滑膜。采用机械剥落法可制备由数层碳原子基平面构成的多层石墨烯膜,其表面表现出比裸露的Si表面更小的摩擦力，而磨损机理可认为是内层碳原子之间化学键的破坏和石墨烯膜表面的修剪造成的。

研究表明，较裸露的铜箱而言,石墨烯沉积的铜薄膜具有更高的接触角和更低的摩擦系数，可用作润滑膜。此外,也可以通过原位还原法和组装法将石墨烯润滑膜添加到不同的基底上，发挥其的摩擦性能。

2.2石墨烯润滑油添加剂

从氧化石墨中剥离出高度去氧化的超薄石墨烯,然后通过超声分散法将石墨烯均匀分散在原油中制备出润滑油.当石墨烯的质量浓度为0.025mg/mL时,其摩擦系数和磨痕直径[6]分别减小了80%和33%。采用硬脂酸和油酸对石墨烯片进行改性.并将改性石墨烯添加进润滑油中，发现当改性石墨烯添加量为0.075%（质量分数）时,润滑剂的减磨耐磨性能达到好。

由于改性石墨烯能引起两接触面的滚动效应,并在摩擦表面形成润滑膜，从而使润滑油耐磨性得到提高。石墨烯在油基纳米流体中的耐磨性主要归因于其的机械强度和拓扑结构。

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