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高分散性二维材料水基润滑剂

摘 要: 由于水基润滑具有资源充足，节能环保并且成本低廉等优势，因此逐步成为工业设备润滑和工艺生产所需工作液的发展重点。水基润滑剂研究的关键即制备摩擦学性能优异的水溶性润滑基础添加剂，改善水基液的减摩抗磨性能。二维材料具有非常薄的纳米层状结构，且具有高的机械强度、弹性模量，是高性能润滑添加剂的理想选择。但是二维材料本身存在较大的表面能和比表面积，相互之间极易形成团聚，在水中不能够很好的分散，成为了二维材料在水基润滑中使用的阻碍，从而影响其摩擦效果。为解决二维材料在水中的分散问题，发展了一种离子液晶辅助二维材料在水中剥离和分散的方法。通过二维材料片层（如氟化石墨烯、二硫化钼等）和芳香族离子液晶的阳离子之间的π-π相互作用，或者片层通过离子液晶电荷极化，从而阻止了二维材料在水中的重新聚集。这种二维材料水基润滑剂具有高分散性，可以长期稳定储存，从而提高摩擦效果，起到减摩抗磨的作用。在使用的过程中，二维材料在摩擦过程中可以进入到摩擦副之间并形成一层保护层，有助于摩擦副之间的相对滑动，对接触面起到一定的保护作用，从而大大降低磨损。有望解决二维材料在水中的长期稳定分散问题，进而对水基润滑剂的制备产生重要影响。

关键词：二维材料；离子液晶；水基润滑剂