石墨烯/MoS2复合涂层多环境下的摩擦学性能*

程 蓓 李迎春，2 邱 明,2 谷守旭 许艳雷

(1.河南科技大学机电工程学院 河南洛阳 471003； 2.河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心 河南洛阳 471003)

在摩擦副表面涂覆固体润滑涂层是减小钢/钢摩擦副之间摩擦与磨损的有效方法之一[1]，其中黏结固体润滑涂层因其制备工艺简单，且具有良好的摩擦磨损性能、性价比高等优点，被广泛应用于航天和机电化工等领域[1-2]。

常用的固体润滑剂有石墨、MoS2、PTFE等，其中MoS2具有独特的层状六方晶体结构，S-Mo-S层间以较弱的范德华力结合，在剪切力作用下极易发生滑移，使MoS2表现出良好的自润滑性能[3]。但MoS2在氧气和水汽环境下易氧化生成MoO3导致摩擦急剧增大、寿命缩短，因此，MoS2对潮湿环境比较敏感[4-5]。针对MoS2膜表现出的抗磨损寿命差、对潮湿环境较敏感等问题，很多学者对其开展了研究。耿中荣等[5]通过在MoS2薄膜中掺杂非晶碳制备了MoS2和MoS2/a-C复合薄膜并考察了几种薄膜在不同湿度下的摩擦学性能，发现掺碳元素可使薄膜致密度增加，既提高了其硬度及弹性模量，也提高了MoS2的抗氧化性能和耐磨性能，且在高湿度条件下仍能保持较低的摩擦因数。吴孔强等[6]通过向环氧树脂(EP)/MoS2纳米复合涂层添加具有低表面张力、较强斥水性能和良好摩擦特性的聚四氟蜡(PFM)，明显提高了复合涂层的疏水性能及耐磨性能，并探讨了PFM添加比例对复合涂层疏水性能及耐磨性能的影响。

石墨烯是由碳原子以sp2杂化轨道构成的六角型呈蜂巢晶格平面薄膜碳材料，具有特殊的自润滑特性、高机械强度以及在苛刻环境下的化学稳定性，被认为是最具应用前景的纳米润滑剂。……