Page 175 - 《摩擦学学报》2021年第5期

764 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

(a) (b)
Graphene HFG

(c) 200 (d) 200
176.5 150 176.5
Elastic constants/(N/m) 100 103.1 Elastic constants/(N/m) 100 120.9
150

50
50
0 0
Pristine graphene HFG Pristine graphene HFG
X-axis Y-axis
(e) Graphene (f) HFG
Z-axis
F
f
7.35Å
3.91Å
F 1
f 1

Fig. 4 Atomic model (a, b), in-plane mechanical properties (c, d) and interlayer spacing (e, f) of
[115]
graphene and fluorinated graphene
[115]
图 4 石墨烯、氟化石墨烯的原子模型(a，b)、面内力学性能(c，d)以及层间距(e，f)
提升了分散稳定性，从而获得了优异的长期润滑作用. Fe O 的协同作用抑制了钢基底的氧化，减轻了表面
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因此，可以通过热还原过程的设计来调控石墨烯润滑 的磨损. Meng等通过超临界CO 的化学还原，将两种
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添加剂的层间距，从而进一步调控其摩擦学性能. 自身就有良好润滑性能的纳米材料复合，得到了

3.4 纳米粒子复合结构 Au/氧化石墨烯 [121] 、Cu/氧化石墨烯 [122] 复合润滑添加
尽管石墨烯作为润滑添加剂已展现出优异的摩 剂. 该复合结构能在石墨烯片层因摩擦被破坏时释放
擦学性能，但仅凭石墨烯自身的润滑效果难以满足某 纳米颗粒，实现吸附膜的修复，达到长效润滑的目的，
些极端摩擦条件下的润滑需求. 将石墨烯与其他功能 如图5所示. Zhao等 [123] 通过原位绿色合成的方法，制备
性的纳米粒子复合是当前改善纯石墨烯润滑添加剂 了具有三明治结构的氧化石墨烯/Mn O 复合润滑添
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摩擦学性能的可行方法，即石墨烯基复合纳米材 加剂. 该种颗粒插层的微结构不仅扩大了石墨烯的层
料 [61,64,117-118] . 纳米粒子负载在石墨烯表面上的这种微 间距，有更好的分散性和润滑效果，层间的颗粒还能
结构可以降低石墨烯片层之间的接触面积，从而有效 够发挥滚动效应，将滑动摩擦变为滚动摩擦，使得摩
地抑制了石墨烯的团聚现象. 此外，研究发现复合结 擦系数降低至0.07. 研究表明，两者的协同还有优异的
构的石墨烯不仅能保持两者的原有特性，还能产生良 高温润滑性能，温度升高，摩擦系数进一步降低至
好的协同效应. Song等 [119] 通过水热法制备了氧化石墨 0.05，在恶劣工况下具有非常高的实际应用价值.

烯/α-Fe O 复合纳米润滑添加剂，研究发现α-Fe O 的 4 石墨烯润滑添加剂的结构演变与润滑机理
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负载抑制了氧化石墨烯的团聚，在润滑油中具有稳定
的分散性. 相比于单一物或混合物，该复合添加剂的 在摩擦过程中，石墨烯作为润滑添加剂，其微观
减摩抗磨性能更加突出. 乔玉林等 [120] 利用液相超声剥 结构并不是一成不变的. 研究石墨烯润滑添加剂在服
离法，制备出石墨烯/Fe O 复合材料. 石墨烯和纳米 役时的微观结构演变及其润滑机理，对于优化石墨烯
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