17 / 2021-04-13 15:21:36

离子液体对石墨烯润滑油分散及润滑性能的影响

随着纳米科学的发展，石墨烯作为润滑油添加剂具有广泛的应用前景。为了解决石墨烯在基础油中的不稳定性，本研究采用离子液体作为石墨烯润滑油改性剂，构建离子液体/石墨烯润滑油体系，研究离子液体结构对其分散稳定性及摩擦学行为的影响。实验结果表明，当加入0.0025 wt% [OmimPF6]离子液体后，石墨烯在基础油中有良好的分散性，且在30天后仍然稳定存在。通过分子动力学与量子化学结合的方法探究了离子液体结构对石墨烯在润滑油中分散性的影响。研究表明，加入离子液体后会增大石墨烯和基础油之间的范德华力，从而增加了石墨烯在润滑油中的分散度。在载荷为40 N，转速为1500 rpm的情况下，润滑油的摩擦系数降低了30.3%。这是由于离子液体可以和石墨烯产生π-π和阳离子-π的相互作用通过非共价键的方式吸附在石墨烯片层上，减弱了石墨烯片层间相互作用的范德华力，有利于形成了混合润滑膜，从而改善摩擦减少磨损。本论文将离子液体引入石墨烯润滑油中，解决其分散性差的问题，为探索和开发润滑效果更为优良的环境友好型润滑剂提供可靠的润滑解决方案，有效促进经济和社会发展。