改性氧化石墨的制備及在液體石蠟中的摩擦性能研究.pdf

1、摩擦和磨損是造成材料和能源耗損的主要方式。世界1/3以上的一次性能源的損耗都是由摩擦和磨損引起的。減少摩擦和磨損所帶來的能源損耗迫在眉睫。據(jù)報道，納米粒子具有良好的潤滑性能，能夠起到減摩抗磨作用。作為大規(guī)模制備石墨烯的初始材料，氧化石墨具有優(yōu)良的理化性能，研究其及衍生物的摩擦性能具有一定的時代意義。
　　本文采用改進Hummers方法制備氧化石墨，并使用兩種具有不同烷基鏈長度的有機硅烷分子對其進行表面改性。利用傅立葉變化紅外光譜、

2、XRD、紫外光譜、掃描電鏡等分析手段，對硅烷改性氧化石墨的結(jié)構(gòu)與形貌進行表征。結(jié)果表明氧化石墨經(jīng)過表面改性后的結(jié)構(gòu)和形貌發(fā)生了明顯的變化。通過四球試驗方法，研究其在液體石蠟油中的摩擦性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)硅烷改性氧化石墨具有優(yōu)異的摩擦性能，在較低濃度下能夠明顯提高基礎(chǔ)油的減摩能力。而且，不同鏈長硅烷改性的氧化石墨之間的摩擦性能具有差別，歸結(jié)于分散性的差異。分析推測其作用機理為:一方面，小尺寸的硅烷改性氧化石墨在基礎(chǔ)油中穩(wěn)定分散，容易進入金屬接觸

3、區(qū)域;另一方面，在擠壓和剪切應(yīng)力下，氧化石墨從烷基鏈上脫落或卷曲，填補金屬表面的洼坑，從而降低摩擦和磨損。
　　利用一種壓強輔助方法制備聚苯胺和聚苯胺-氧化石墨復(fù)合材料。同時在不同制備工藝條件下，合成出性能各異的納米棒狀聚苯胺。在四球摩擦機上，探究其作為液體石蠟添加劑時，濃度以及制備工藝對摩擦性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)聚苯胺及其與氧化石墨的復(fù)合物具有良好的減摩特性。初步分析其作用機理為:首先，直徑為70～80nm的棒狀聚苯胺在摩擦過程中