石墨烯添加剂润滑性能的研究进展

侯锁霞，李兆刚，任呈祥，吴超，张好强

(1.华北理工大学 机械工程学院，河北 唐山 063210；2.唐山学院 交通与车辆工程学院，河北 唐山 063000)

在日常工业生产中，摩擦过程的产生会严重影响生产效率甚至对零器件造成损害。控制摩擦最有效的方法是使用固/液体润滑剂。润滑剂可以通过阻碍摩擦表面直接接触或者在摩擦表面形成润滑膜来减小摩擦，比如在车床加工当中，适当的切削液可以有效地将减小刀具与已加工表面之间的摩擦、切削力等，从而提高工件加工精度[1-4]。

而传统的液体润滑剂在润滑、导热等性能中并不理想，且无法在许多特殊环境下使用[5]。随着对碳材料研究的进展,人们发现石墨烯具有独特的物化性能，高度的化学惰性、极高的强度，以及较弱的剪切强度，通过添加在润滑油、切削液等液体润滑剂当中可以有效地提高其润滑以及减磨抗磨性能[6-7]。同时，石墨烯对气体、液体的不透过性，可以有效减缓摩擦表面的腐蚀和氧化过程,其良好的导热性能可以有效传导摩擦热，从而减少基体材料在摩擦过程中的分解[8]。除了单一使用外，石墨烯与其他纳米粒子混合使用，不仅有助于提升纳米粒子的分散性，减少团聚现象，而且能够表现出减磨抗磨的协同作用[9-10]。

本综述主要对石墨烯类润滑添加剂以及其复合添加剂为研究对象，对比石墨烯类添加剂在油基润滑、水基润滑、离子基润滑和复合材料润滑中润滑效果，揭示其减摩抗磨机理，得出石墨烯作为添加剂时的浓度、层数、分散性等因素对润滑作用的影响规律，探讨当前研究成果中存在的问题，展望了石墨烯作为润滑剂添加剂在摩擦磨损领域的应用前景。……