离子液体修饰的碳纳米管在脂中的摩擦学性能研究*

夏延秋 李西志

(华北电力大学能源动力与机械工程学院 北京102206)

碳纳米管是碳晶体的一种同素异形体，与一般的纳米粒子不同，其结构与石墨很像，管壁具有石墨层的六边形结构，有很大的长径比[1]，除了具有极大的长径比和极佳的力学、电学性能，其特殊结构和优异的力学、电学、光学性能以及潜在的工业价值，使其逐渐成为研究热点。厉敏宪等[2]将碳纳米管作为锂基润滑脂添加剂,发现碳纳米管可明显提高润滑脂的摩擦学性能；陈天华[3]将碳纳米管加入碳纤维增强聚酰亚胺复合材料，发现碳纳米管可以显著降低复合材料的摩擦因数和磨痕宽度；李瑞和陆天扬[4]研究了碳纳米管添加剂对润滑油摩擦磨损性能的影响，发现碳纳米管添加剂的最佳质量分数与载荷相关；刘椿等人[5]考察了碳纳米管在润滑脂中的摩擦学性能，证明碳纳米管具有良好的减摩抗磨性能；陆紫嫣等[6]将碳纳米管作为润滑油添加剂，发现碳纳米管易于在摩擦表面形成润滑膜，具有良好的摩擦学性能。但碳纳米管在高内聚力作用下容易缠结形成团聚体，使得碳纳米管在实际应用中分散性差。有学者指出，通过削弱碳纳米管之间的范德华力，提高其在有机/无机溶剂中的分散性和溶解度可以解决碳纳米管的团聚问题[7]。离子液体(ILs)是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成，在室温或近室温下呈液态的盐类，作为一种具有高发展前景的材料，无论是在电容器、电池、催化等领域，还是在绿色溶剂作为各种有机反应以及纳米材料制备等领域都得到了广泛应用[8]。……