Page 115 - 《摩擦学学报》2020年第5期

670 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

6 000 530.6和531.5 eV处的峰分别为Fe-O、C-O和C=O. 在形
C Ole dots-0%
C Ole dots-0.5% 成的碳润滑膜中，有少量氮的存在，400.6和401.3 eV
C Ole dots-1.0%
4 500 I D /I G =1.10 D G 处的峰分别为N-C 和N-H. 根据XPS的结果，可以推断
Intensity/a.u. 3 000 I D /I G =1.24 含有C Ole dots的石蜡基基础油在摩擦过程中通过吸附
3
及摩擦化学反应在基底表面形成含有铁氧化物和含
1 500 碳润滑膜，从而起到减摩抗磨的作用.
图10为纳米添加剂的润滑机理示意图. 由于碳点
0 具有较多氨基，氨基中氮原子上的孤对电子比较容易
400 800 1 200 1 600 2 000 2 400
Raman shift/cm −1 和金属原子形成配位键 ，加之碳点较高的表面能，
[30]
Fig. 8 Raman spectra of wear scars of lower plate lubricated 在摩擦过程中会吸附到摩擦副表面，填充表面缺陷区
by paraffin with different mass fraction of C Ole dots 或者微裂纹区域，同时在摩擦过程中对磨损处起到修
图 8 添加质量分数分别为0、0.5%、1% 的C Ole dots 石蜡基 复作用；其次，在摩擦副相对运动时，碳点可在摩擦副
基础油磨痕的拉曼光谱
间发生移动，减少了摩擦副的直接接触，摩擦化学反
−1
476、585和651 cm 处出现了比较强的信号，这可归属 应使得摩擦副表面生成铁氧化物及含碳润滑膜，从而
[29]
为四氧化三铁 ，说明在摩擦过程中，磨斑表面有四 起到降低材料磨损的作用.
氧化三铁生成.
3 结论
选择添加0.5% C Ole dots石蜡基基础油润滑下的
磨痕做XPS表征，结果如图9所示. Fe2p谱中，706.0 eV a.以单一原料油胺为碳源，用简单加热回流的方
和719.1 eV处的峰，可以归结为四氧化三铁Fe2p 和 法成功制备了烷基化碳点. 该碳点的室温液体属性，
3/2
Fe2p ；C1s谱中，284.6、285.1、286.8和288.0 eV分别 是由于碳点中存在碳碳双键，降低了烷基链的熔化
1/2
归结为C-C/C=C、C-N、C-O和C=O；O1s谱中，529.5、 温度.

(a) Fe2p (b) C1s
Fe2p 3/2
C―C/CĢC
C―N
Intensity/a.u. Intensity/a.u. CĢO C―O
Fe2p 1/2

740 735 730 725 720 715 710 705 700 294 292 290 288 286 284 282 280
Binding energy/eV Binding energy/eV

Fe―O
(c) O1s (d) N1s
N―H
N―C 3
Intensity/a.u. CĢO Intensity/a.u.
C―O

536 534 532 530 528 526 408 405 402 399 396
Binding energy/eV Binding energy/eV
Fig. 9 High resolution XPS spectra of (a) Fe2p, (b) C1s, (c) O1s and (d) N1s for the worn surfaces lubricated by
paraffin doped with 0.5% C Ole dots
图 9 含质量分数0.5% C Ole dots石蜡基基础油分散液润滑下磨痕的XPS. (a) Fe2p, (b) C1s, (c) O1s, (d) N1s