氧化石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、石墨烯是單原子厚度的二維碳原子層，被認(rèn)為是構(gòu)建其它碳的同素異性體的基礎(chǔ)單元。相對(duì)于石墨烯來(lái)說(shuō)，氧化石墨烯中大量含氧官能團(tuán)的存在使之具有優(yōu)異的親水性和高度的化學(xué)可協(xié)調(diào)性，易與其他材料復(fù)合形成新型納米復(fù)合材料。
　　 本文首先采用改進(jìn)的Hummers方法制備氧化石墨，并對(duì)其氧化程度以及在水中的形態(tài)和分散狀況進(jìn)行了表征。同時(shí)考察了氧化石墨作為水基潤(rùn)滑添加劑的摩擦磨損性能，與氧化碳納米管相比，片狀結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯更容易在摩擦界面中形成摩

2、擦轉(zhuǎn)移膜，降低摩擦副的磨損劃傷。
　　 由于氧化石墨烯比表面積很大，且表面存在大量活性基團(tuán)，這些特征使其在干燥過(guò)程中容易團(tuán)聚。為了抑制團(tuán)聚情況的發(fā)生，本文采用原位沉積法在氧化石墨烯表面沉積氧化鐵，氧化鐵在氧化石墨烯表面的均勻沉積抑制了氧化石墨烯的二次團(tuán)聚。分析結(jié)果表明:在水解反應(yīng)過(guò)程中成功制備了氧化石墨烯/氧化鐵復(fù)合材料，氧化石墨片層表面的氧化鐵呈棒狀，直徑為3-5nm，長(zhǎng)度為15-30nm，均勻分布在氧化石墨片層表面。同時(shí)，本

3、文考察了氧化石墨烯/氧化鐵作為潤(rùn)滑油添加劑的摩擦性能，在摩擦過(guò)程中，復(fù)合材料中的氧化石墨烯由于其片狀結(jié)構(gòu)優(yōu)先在摩擦界面成膜，而氧化石墨烯表面的氧化鐵納米棒在摩擦界面上可以起到微觀軸承的作用，使摩擦方式由滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)，降低摩擦對(duì)偶面的摩擦磨損。
　　 為了獲得性能優(yōu)異的氧化石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料，必須解決氧化石墨烯在聚合物前驅(qū)體中的分散和相容。本文嘗試在氧化石墨烯表面接枝磺化的聚醚醚酮，使氧化石墨烯通過(guò)表面的羥基和羧基與磺化聚