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氧化铜@石墨烯三明治型复合物纳米润滑添加剂的制备与应用

润滑在机械工程与工业生产中扮演着十分重要的角色，随着科学技术的进步，对于高效、高适应性、稳定的润滑体系提出了更高的要求。其中，纳米润滑添加剂以其以其独特物理化学性质和高效润滑减磨性能成为实现高效润滑系统的有效路径之一，对节能减排与机械装备可靠运行具有重要意义。其中，石墨烯材料作为一种纳米二维材料，具有高强度、高稳定性、高导电导热率等诸多优异的性能，使得石墨烯和石墨烯复合物成为纳米润滑添加剂研究的热点之一。本申请通过设计构建氧化铜@石墨烯三明治型复合物，将采用“合成GO-复合/还原-纯化RGO复合物-应用”路径，绿色宏量合成新型氧化铜@石墨烯三明治型复合物，即氧化铜纳米颗粒插层进入石墨烯层间。利用二维石墨烯材料与零维氧化铜颗粒的协同作用，一方面石墨烯促进纳米粒子的均匀分散，另一方面纳米粒子抑制石墨烯的再堆叠，使得该复合物可能在摩擦边界层形成“滚-滑”模型，大幅降低润滑体系的摩擦系数与磨损速率。在PAO-6基础油中加入0.5 wt%氧化铜@石墨烯三明治型复合物，使得基础油摩擦系数下降了超过50 %，磨痕近乎消失。本研究将不仅对润滑添加剂研究提供关键理论基础，而且对机械装备发展具有重要实用价值。