功能化氟化石墨烯增强水和基础油的摩擦学性能研究

目的 研究兼具超薄二维层状结构和优异润滑性能的功能化氟化石墨烯作为液体润滑剂添加剂的摩擦学性能。方法 通过混合碱高温处理氟化石墨制备得到亲水性的氧化氟化石墨烯(OFG),而后利用三氯十八烷基硅烷修饰OFG得到亲油性OOFG;通过SEM,TEM,AFM研究了OFG和OOFG的微观形貌特征和片层厚度,使用XPS,XRD和拉曼光谱等分析了OFG和OOFG的化学组成、表面基团等。结果 将OFG和OOFG分别作为水和液体石蜡油添加剂后的摩擦学测试表明OFG作为水的添加剂可有效改善其润滑性能,其中OFG在水中的添加量为10 mg/mL时,摩擦系数降低了61.78%,磨损体积减小了64.28%;将OOFG作为液体石蜡油的添加剂能够达到有效的抗磨效果,当OOFG在液体石蜡油中的添加量为5 mg/mL时,摩擦系数降低了15.38%,磨损体积减小了71.44%。结论 OFG以及OOFG纳米片在实际摩擦过程中可在金属表面形成保护膜,减弱摩擦副的直接磨损,最终有效改善水和液体石蜡油的润滑性能。