石墨烯廠家近一段時(shí)間石墨烯被更多的人們提起，有人說(shuō)石墨烯是一種萬(wàn)能材料，這個(gè)說(shuō)法雖然有些夸張，但卻也有一番道理。
目前的潤(rùn)滑油市場(chǎng)中，傳統(tǒng)潤(rùn)滑油依然占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于其潤(rùn)滑能力有限以及傳統(tǒng)潤(rùn)滑油中添加的含硫、磷、氯等元素的添加劑對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，無(wú)法滿足現(xiàn)今的工作需求。因此，新型潤(rùn)滑油添加劑的研究受到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注，而其中納米材料作為潤(rùn)滑油添加劑的研究逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。
早在20世紀(jì)80年代初期，Hisakado等發(fā)現(xiàn)將二硫化鉬和石墨分散在基礎(chǔ)油中可改善減摩抗磨性能。納米金屬微粒作為潤(rùn)滑油添加劑也可改善潤(rùn)滑油的抗磨性能，其摩擦學(xué)機(jī)理主要有兩方面：其一，金屬微粒可以被看做“微軸承”，將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦；其二，金屬微?？梢蕴畛溆谀Σ粮钡谋砻鎿p傷部分，起到修補(bǔ)作用。碳納米材料中的納米金剛石和碳納米管作為潤(rùn)滑油添加劑可以避免摩擦副直接接觸，改善潤(rùn)滑油的減摩抗磨性能。
碳納米潤(rùn)滑油添加劑取代了傳統(tǒng)含有硫、磷、氯等元素的添加劑，解決了其對(duì)摩擦副帶來(lái)的腐蝕和環(huán)境問(wèn)題；同時(shí)納米添加劑粒徑小，在基礎(chǔ)油中分散均勻，并可以填充摩擦副表面的劃痕，起到修復(fù)作用；而且納米顆粒以膠體的形式分散在油中，不易形成堵塞。本文以石墨烯為潤(rùn)滑油添加劑，在兩種表面活性劑的改性作用下，將石墨烯穩(wěn)定均勻地分散在潤(rùn)滑油中，通過(guò)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)試石墨烯潤(rùn)滑油的高溫穩(wěn)定性以及摩擦磨損性能。
潤(rùn)滑現(xiàn)象可以用“薄膜潤(rùn)滑”原理進(jìn)行解釋。圖1是薄膜潤(rùn)滑機(jī)理的分布圖，其中h代表摩擦副間潤(rùn)滑油膜的厚度，Ra 代表摩擦副接觸面的粗糙度，h/Ra 定義為油膜的層數(shù)。潤(rùn)滑油膜層數(shù)越多，越趨向于薄膜潤(rùn)滑；而當(dāng)薄膜層數(shù)較少時(shí)，可能出現(xiàn)干摩擦與薄膜潤(rùn)滑的混合作用。因此，當(dāng)僅有基礎(chǔ)潤(rùn)滑油工作時(shí)(圖2)，由于摩擦副為點(diǎn)接觸，且載荷為高載荷，其摩擦機(jī)理為臨界狀態(tài)。隨著石墨烯的添加，石墨烯不斷覆蓋在摩擦副表面，摩擦副表面的粗糙度被石墨烯表面的粗糙度所替代，Ra 下降，而h基本不變，所以潤(rùn)滑機(jī)理逐漸趨向薄膜潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油力學(xué)性能有所提高。當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增加時(shí)，石墨烯在摩擦副表面堆積，阻斷潤(rùn)滑油膜的形成，h大幅下降，h/Ra 隨即下降，潤(rùn)滑機(jī)理折回到混合潤(rùn)滑區(qū)，潤(rùn)滑油的摩擦性能反而下降。
綜合考慮干摩擦與薄膜潤(rùn)滑機(jī)理，其摩擦界面包括三種摩擦：一種是兩摩擦副表面潤(rùn)滑油的薄膜潤(rùn)滑；第二種是摩擦副直接接觸形成干摩擦；第三種是摩擦副表面堆積的石墨烯發(fā)生的干摩擦。摩擦因子與三種摩擦的接觸面積有關(guān)。當(dāng)只有潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油工作時(shí)，其潤(rùn)滑處于臨界狀態(tài)，同時(shí)存在干摩擦與薄膜潤(rùn)滑；當(dāng)有適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨烯參與潤(rùn)滑時(shí)，薄膜潤(rùn)滑占主導(dǎo)地位，摩擦因子較低；當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí)，石墨烯間的干摩擦作用凸顯，且逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，摩擦因子不斷上升。石墨烯廠家