三维石墨烯作为润滑油添加剂的抗断油性能研究

发布时间：2025-07-09 05:03

　　 目的设计三维网状石墨烯(3D framework carbon, 3DFC)作为PAO-6基础油添加剂,改善基础油的摩擦磨损性能,提高基础油的抗断油能力。方法使用十八胺修饰得到亲油的3DFCs,将0.001g 3DFCs粉末添加到10 g PAO基础油中,超声分散30 min,得到稳定分散的3DFCs润滑油。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散X射线仪(EDX)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和拉曼光谱仪(Raman)分析了3DFCs的微观形貌和结构。利用CSM摩擦试验仪器评估了3DFCs作为基础油添加剂的摩擦学性能,并用扫描电镜、拉曼光谱对磨斑及磨痕成分进行了分析。结果经十八胺修饰的3DFCs的亲油性得到提高,可在PAO-6基础油中稳定分散。3DFCs作为PAO-6基础油添加剂(0.01%),在非断油摩擦情况下,其磨损率较PAO-6基础油降低了约1个数量级,而较0W-50机油并未降低。在断油摩擦情况下,PAO-6基础油和0W-50机油易发生摩擦失效,3DFCs润滑油能保持平稳有效摩擦,其抗断油性能最优。结论具有三维结构、石墨层间距大、润滑性能优...

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【部分图文】：

图1 十八胺修饰3DFCs在PAO-6基础油中的分散情况

将0.001g的十八胺修饰3DFCs粉末分散到10gPAO-6基础油中，并超声处理30min，制备出质量分数为0.01%的3DFCs稳定分散的样品。分别静置1、7、15、20、30d，对试样进行定性考察分析，结果如图1所示。经过不同周期的静置试验后，未发生明显沉降及团聚....

图2 3DCFs的透射电镜图和EDX图

图2为十八胺修饰过的3DFCs的透射电子显微镜（TEM）图及选区电子衍射（SAED）花样。由图2a可知，3DFCs为由超薄碳片构成的泡沫状结构，在高分辨率的TEM图（图2b）中观察到其有限的层数，没有出现明显的晶格条纹，并且从选区电子衍射（SAED）图案（图2b的插图）中没有观察....

图3 3DCFs的场发射扫描电镜图

图4为十八胺修饰过的3DCFs和未修饰的3DCFs的傅里叶变换红外光谱（FTIR）。可以观察到，十八胺修饰的3DCFs的FTIR谱图在2920、2850cm-1处出现强振动峰，这是由于长烷基链的存在，证实了3DCFs中十八胺的负载[20]。在1566～1577cm-1范围内的....

图4 十八胺修饰的3DCFs的傅里叶变换红外光谱图

图33DCFs的场发射扫描电镜图2.2摩擦磨损性能分析

本文编号：4057200