石墨烯的宏观润滑特性研究进展

摘要

石墨烯作为固体润滑剂及润滑添加剂的研制及表征是目前机械工程领域的研究热点。本文分析了石墨烯在不同工况下的摩擦学性能，论述及总结了其对应工况的润滑特性。当表面修饰的石墨烯作为润滑添加剂加入水中时，其较好的分散性可提高基底材料的润滑性能；在水基环境中应用时，石墨烯的润滑特性为非共价键相互作用或层间静电斥力形成的边界润滑；当添加适量的石墨烯时，不仅可以形成油膜层，而且还能够大幅度提高润滑性能，其润滑机制为薄膜润滑特性。当石墨烯作为固体润滑剂时，其润滑性能大多由其二维结构的完整程度决定；通过调控测试工况可以保持石墨烯的层状结构，其润滑机制为层间滑移诱导使得接触面上生成转移膜。最后，展望了石墨烯基固体润滑剂及润滑添加剂的发展方向，以期为石墨烯的润滑特性研究提供参考。

关键词

石墨烯 / 表面修饰 / 界面结构 / 润滑特性