Page 88 - 摩擦学学报2025年第5期

722 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

蓖麻油酸分子在类石墨涂层表面的摩擦诱导吸附作 due to friction in passenger cars[J]. Tribology International, 2012,
用. 目前关于碳基涂层和蓖麻油酸固液复合体系的研 47: 221–234. doi: 10.1016/j.triboint.2011.11.022.
[ 3 ] Holmberg K, Erdemir A. Influence of tribology on global energy
究刚起步，对a-C/蓖麻油酸体系的研究结果表明其优异
consumption, costs and emissions[J]. Friction, 2017, 5(3): 263–284.
摩擦学性能来源于蓖麻油酸分解产生的–(CH –CH ) –
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2 n
doi: 10.1007/s40544-017-0183-5.
2
的低聚物与涂层表面的sp 杂化碳原子富集层吸附并钝
[ 4 ] Ji Hairui, Zhang Xu, Tan Tianwei. Preparation of a water-based
化表面，能够降低表面的氧化或减少转移膜的形成，有 lubricant from lignocellulosic biomass and its tribological
利于保持涂层表面的低粗糙度，从而实现低摩擦和“超 properties[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017,
低磨损”的有益效果 [21-22] . 通过分析发现，本文中所制 56(27): 7858–7864. doi: 10.1021/acs.iecr.7b01665.
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备的类石墨涂层的sp 杂化碳原子含量较高，具有较低 [ 5 ] Hod O, Meyer E, Zheng Q S, et al. Structural superlubricity and
的表面粗糙度(约9.4 nm)，在蓖麻油酸微量润滑摩擦 ultralow friction across the length scales[J]. Nature, 2018, 563:
485–492. doi: 10.1038/s41586-018-0704-z.
试验后的涂层表面几乎无磨痕，与原始涂层表面形貌相
[ 6 ] Shinjo K, Hirano M. Dynamics of friction: superlubric state[J].
似，可以推测所制备的钨掺杂类石墨/蓖麻油酸固液复
Surface Science, 1993, 283(1-3): 473–478. doi: 10.1016/0039-6028
合润滑体系的优异摩擦学性能与上述机制基本一致.
(93)91022-h.

[ 7 ] Tang Gongbin, Wu Zhibin, Su Fenghua, et al. Macroscale
3 结论 superlubricity on engineering steel in the presence of black
本文中利用磁控溅射技术制备出钨掺杂类石墨涂 phosphorus[J]. Nano Letters, 2021, 21(12): 5308–5315. doi: 10.
1021/acs.nanolett.1c01437.
层，并与蓖麻油酸复合构建固液复合润滑体系，探究了
[ 8 ] Fu Tian, Ma Shuanhong, Zhou Feng, et al. Progress of
该固液复合体系的摩擦磨损性能. 钨掺杂类石墨涂层
functionalized graphene nanomaterials and their applications as
在干摩擦、PAO6和蓖麻油酸3种不同润滑条件下的摩
water-based lubricating additives[J]. Tribology, 2022, 42(2):
擦试验结果表明，钨掺杂类石墨涂层在PAO6润滑条 408–425 (in Chinese) [付甜, 麻拴红, 周峰, 等. 石墨烯的功能化改
件下虽然能降低体系的磨损率，但是其摩擦系数与钨 性及其作为水基润滑添加剂的应用进展[J]. 摩擦学学报, 2022,
掺杂类石墨涂层干摩擦系数相近(约0.06)，PAO6 (聚 42(2): 408–425]. doi: 10.16078/j.tribology.2021094.
α烯烃)分子结构中同样含有与蓖麻油酸摩擦时所生成 [ 9 ] Du Pengfei, Chen Hanlin, Li Jin, et al. Vegetable oils as base oils
的–(CH –CH ) –基团，–(CH –CH ) –低聚物基团的存 and additives for green lubricants[J]. Synthetic Lubricants, 2017,
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44(1): 38–40 (in Chinese) [杜鹏飞, 陈汉林, 李进, 等. 植物油作为
在已被证明在减少摩擦中起主要作用，虽然摩擦系数
绿色润滑剂基础油和添加剂[J]. 合成润滑材料, 2017, 44(1):
与干摩擦时相当，但使其磨损率比干摩擦低1个数量
38–40]. doi: 10.3969/j.issn.1672-4364.2017.01.012.
级，这是由于PAO6的分子结构中不含有-OH等官能
[10] Yang Xiaomin, Chen Lili, Xiao Yufeng, et al. Progress of chemical
团，无法吸附-OH官能团使得涂层表面钝化，无法利 modification technologies for vegetable oil used as lubricant base
用-OH吸附在涂层表面所表现出低附着力和低侧向 oil[J]. China Oils and Fats, 2013, 38(11): 55–60 (in Chinese) [杨小
力，因此与蓖麻油酸的减摩效果相差较大. 钨掺杂类 敏, 陈丽丽, 肖宇峰, 等. 植物油制备润滑基础油的化学改性技术
石墨涂层/蓖麻油酸固液复合体系不仅拥有最低的摩 研究进展[J]. 中国油脂, 2013, 38(11): 55–60].
擦系数(约0.02)，而且其磨损率比其他2种情况下更 [11] Zhang Ligang, Guo Yuexia, Zhao Fuyan, et al. Role of penniform
carbon nitride aqueous lubricants on the tribological properties of
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低，达到10 m /(N·m)数量级，其磨痕在三维轮廓仪
epoxy resin-stainless steel[J]. Tribology, 2022, 42(2): 378–385 (in
可观测的范围内几乎不可见，实现超低磨损. 钨掺杂
Chinese) [张利刚, 郭月霞, 赵福燕, 等. 羽状氮化碳水润滑剂对环
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类石墨涂层低的表面粗糙度、高的sp 杂化碳原子含量
氧树脂-不锈钢配副摩擦学性能的影响[J]. 摩擦学学报, 2022,
以及摩擦过程中蓖麻油酸分解产生的–(CH –CH ) – 42(2): 378–385]. doi: 10.16078/j.tribology.2020232.
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的低聚物通过羟基片段的吸附钝化作用是该体系具 [12] Li Yake. Study on synthesis technology and properties of ricinoleic
有优异减摩抗磨性能的主要原因. acid diethanolamide boronate[D]. Zhengzhou: Zhengzhou
University, 2022 (in Chinese) [李亚科. 蓖麻油酸二乙醇酰胺硼酸
参 考 文 献
酯的合成工艺及性能研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2022].
[ 1 ] Cai Meirong, Yu Qiangliang, Liu Weimin, et al. Ionic liquid [13] Zhao Ke. Synthesis and performance study of castor oil acid based
lubricants: when chemistry meets tribology[J]. Chemical Society surfactants[D]. Xi'an: Northwestern University, 2018 (in chinese) [赵
Reviews, 2020, 49(21): 7753–7818. doi: 10.1039/d0cs00126k. 柯. 蓖麻油酸基表面活性剂的合成及性能研究[D]. 西安: 西北大
[ 2 ] Holmberg K, Andersson P, Erdemir A. Global energy consumption 学, 2018].