表面吸附对石墨烯摩擦性质影响的研究进展

王建军， 王艳丽， 郭　鹏， 李　梦， 杨林峰

(1.中原工学院， 郑州450007； 2.河南建筑职业技术学院， 郑州 450064)



表面吸附对石墨烯摩擦性质影响的研究进展

王建军1， 王艳丽2， 郭鹏1， 李梦1， 杨林峰1

(1.中原工学院， 郑州450007； 2.河南建筑职业技术学院， 郑州 450064)

摘要：凭借卓越的机械、摩擦性能，石墨烯被认为是最有应用前景的纳米润滑剂。界面处的原子、分子是影响石墨烯摩擦性能的主要因素之一，因此分子、原子吸附对石墨烯摩擦性能的影响成为摩擦学研究的热点与重点。本文综述总结了表面吸附影响石墨烯摩擦性质的各种机制，并对该领域仍需解决的问题进行了展望。

关键词：石墨烯；纳米摩擦；表面吸附

2004年，英国曼彻斯特大学的Geim A K等人通过实验制备出了单层的石墨烯，自此掀起了石墨烯的研究热潮[1]。石墨烯具有单原子层厚度和石墨的优越润滑性能，被认为是微/纳机电系统中最具应用前景的纳米润滑剂。此外，凭借简单的几何结构和独特的电子结构，石墨烯成为研究摩擦起源的重要模型。因此，研究石墨烯的纳米摩擦性质具有重要的科学意义和应用前景。

石墨烯面内由碳原子通过较强的共价键组合而成，不同的石墨烯层通过较弱的范德瓦尔斯作用结合，因此石墨烯具有超低的层间摩擦因数和卓越的润滑性能。但石墨烯的摩擦性质受各种因素的制约。研究表明：石墨烯层间滑动方向、石墨烯的厚度、石墨烯固有的缺陷、界面环境等因素都显著影响着石墨烯的摩擦性质，因此，各种因素对石墨烯摩擦性质的影响规律及其内在机制成为石墨烯摩擦性质研究的热点与重点[2]。……