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发布时间：2020-3-2 9:41:35
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当石墨烯于2004年被发现时，科学家们对如何使用这种新奇妙的材料充满了想法，这些材料包括增强的电池技术、新型的太空飞船和可折叠的智能手机等等。
尽管石墨烯还没有达到彻底改变我们世界，但仍在坚持探索诸如超小型传感器、柔性电子显示器和纳米材料等众多应用。
在最近发表在《高级工程材料》上的一篇论文中，河南科技大学和中国科学院的一个研究小组将多孔3D石墨烯基材料重新用于制造用于工程目的的润滑剂。
纳米颗粒已被广泛用于改善材料在各种应用中的性能。但是，它们在苛刻的工作条件下的强度有限，限制了其在润滑剂开发中的应用。但是，在当前的研究中，由于3D石墨烯具有先进的材料特性（例如出色的强度和出色的抗磨性能），因此被证明是一种有效的纳米级填料。
首先，作者指出，大多数获得的石墨烯增强的聚合物纳米复合材料表现出高摩擦力，这可能对其长期稳定性产生负面影响。因此，研究小组添加了其他填充剂，例如石蜡，以达到最佳的减摩和耐磨性。
使用聚氨酯泡沫和氧化石墨烯
不幸的是，由于填料和基质材料的密度不同，很难达到完全均匀的分散。该研究的主要作者之一潘炳力教授认为，最大的挑战是在聚合步骤中生产多孔3D石墨烯润滑剂并保持其结构。但是研究人员发现了一种使用聚氨酯泡沫载体和氧化石墨烯的特殊方法。
多孔3D石墨烯润滑剂复合材料的制备
初步研究表明，该复合材料表现出增强的摩擦，润滑和耐用性。复合材料的“耐磨性”比纯基质材料（浇铸尼龙6，MCPA6）高160倍以上（1.3m/s，140N）。
根据潘教授的说法：“即使在苛刻的滑动条件下，复合材料的摩擦学性能也非常优异，并且通过形成三维结构仅需要少量的石墨烯填料，从而可以节省成本。因此，该复合材料可以用作未来许多行业和领域所涉及的高载荷和高滑动速度下的滑动部件。”
正在进行的研究集中于复合物中石墨烯和润滑剂的最佳比例和含量。但是科学家们希望这项研究揭示了为重型应用设计3D石墨烯复合材料的新见解。
腐蚀后的MCPA6/PU/GO/Wa复合材料的SEM图像所示。可以看出，石墨烯没有从3D结构中剥离，并且几乎保持了原始形态。
来源：孜然实验室 |
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