等离子体辅助球磨制备石墨烯负载金属润滑油添加剂

发布时间：2023-01-11 21:26

　　在船舶动力装置工作过程中不可避免的面临着摩擦磨损所带来的问题,通过使用含有合适添加剂的润滑油可以减少摩擦磨损。基于此,本文以“等离子体辅助球磨制备石墨烯负载金属复合材料”为主要研究内容,运用SEM、TEM、XRD、Raman和FT-IR等实验表征方法,研究等离子体辅助球磨时间、金属Cu粉的添加量、不同莫氏硬度的金属Cu粉和Sn粉等因素对制备石墨烯负载金属复合材料的影响机制;测试PM5h-0.05Cu/Gns和PM10h-0.05Cu/Gns复合材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能。分别以摩尔比为0.05:1、0.2:1和0.8:1的Cu粉和膨胀石墨为原材料,油酸为修饰剂,经过PM5h和PM10h后,制备6组Cu/Gns复合材料。试验结果表明,膨胀石墨被粉碎并剥离为石墨烯;在保持摩尔比不变的条件下,随着球磨时间的延长,石墨烯的层数逐渐减小、有序化度逐渐减弱。随着摩尔比的提高,膨胀石墨剥离加速,但同时也加剧了石墨烯的无序度。在等离子体辅助球磨独特的“粉碎-热爆-冷凝”机理作用下,Cu粉被细化并负载于石墨烯,形成球形Cu/Gns复合材料。随着球磨时间由5h增加到10h,Cu粉晶粒尺寸逐渐减小,晶... 

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米润滑添加剂
        1.2.1 润滑添加剂的种类
        1.2.2 石墨烯润滑添加剂
        1.2.3 石墨烯负载金属润滑油添加剂
        1.2.4 摩擦学机理
    1.3 石墨烯及其复合材料添加剂的制备
        1.3.1 石墨烯添加剂的制备
        1.3.2 石墨烯负载金属添加剂的制备
    1.4 等离子体辅助球磨制备石墨烯基复合材料
    1.5 本文的研究意义及主要内容
        1.5.1 本文的研究内容
        1.5.2 创新点
第2章 等离子体辅助球磨时间对Cu/石墨烯的影响
    2.1 Cu/石墨烯的制备
        2.1.1 试验材料与设备
        2.1.2 试验方法
    2.2 Cu/石墨烯的表征
        2.2.1 Cu/石墨烯的微观结构
        2.2.2 Cu/石墨烯的物相及晶粒分析
        2.2.3 石墨烯特征峰的表征
    2.3 表面修饰Cu/石墨烯在润滑油中的分散性
        2.3.1 Cu/石墨烯表面修饰机理
        2.3.2 重力沉降试验
    2.4 本章小结
第3章 Cu粉添加量对Cu/石墨烯的影响
    3.1 Cu/石墨烯的制备
    3.2 Cu/石墨烯的表征
        3.2.1 Cu粉添加量与球磨时间对Cu/石墨烯微观结构的影响
        3.2.2 Cu粉添加量对Cu/石墨烯的物相及晶粒分析
        3.2.3 Cu粉添加量对Cu/石墨烯中石墨烯特征峰的影响
    3.3 表面修饰Cu/石墨烯在润滑油中的分散性
        3.3.1 Cu/石墨烯表面修饰机理
        3.3.2 重力沉降试验
    3.4 本章小结
第4章 等离子体辅助球磨制备Sn/石墨烯
    4.1 Sn/石墨烯的制备
    4.2 Sn/石墨烯的表征
        4.2.1 Sn/石墨烯的微观结构
        4.2.2 Sn/石墨烯的物相及晶粒分析
        4.2.3 石墨烯特征峰的表征
    4.3 表面修饰Sn/石墨烯在润滑油中的分散性
        4.3.1 Sn/石墨烯表面修饰机理
        4.3.2 重力沉降试验
    4.4 本章小结
第5章 Cu/石墨烯复合润滑油的摩擦学性能
    5.1 试验概述
        5.1.1 试验仪器与材料
        5.1.2 试验方法
    5.2 复合润滑油的极压性能
    5.3 复合润滑油的四球法试验
    5.4 复合油的摩擦学机理
        5.4.1 摩擦系数测试
        5.4.2 摩擦副表面形貌及磨损体积
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间科研成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶柴油机主要机械故障诊断和解决方法探析[J]. 张大勇,许振波.  中国高新科技. 2019(02)
[2]银固体润滑涂层低温下摩擦磨损性能[J]. 罗蓉蓉,李鹏远,张腾,但敏,金凡亚.  润滑与密封. 2018(11)
[3]等离子体辅助球磨对Al+C4H4N4合成超细AlN的影响机制[J]. 杨卓立,廖海峰,孙迪,戴乐阳,刘志杰,王文春.  中国有色金属学报. 2018(08)
[4]纳米铜润滑油添加剂的摩擦学特性及其自修复机理[J]. 杨峰,夏晓雷,徐创.  材料保护. 2018(02)
[5]改性微纳米TiO2用于改进水基切削液润滑性能的研究[J]. 石文杰,穆志军,白玉香,吕祎彤.  当代化工研究. 2016(10)
[6]介质阻挡放电等离子体辅助球磨及其在材料制备中的应用[J]. 朱敏,鲁忠臣,胡仁宗,欧阳柳章.  金属学报. 2016(10)
[7]等离子体辅助球磨制备表面修饰纳米TiO2的摩擦学性能分析[J]. 闫锦,戴乐阳,孟荣刚,郭学平.  摩擦学学报. 2016(01)
[8]纳米润滑油添加剂的分散稳定理论研究[J]. 陈全喜,戴乐阳.  广东化工. 2015(06)
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博士论文
[1]锂离子电池硅碳复合负极材料的结构设计与电化学性能[D]. 孙威.华南理工大学 2017
[2]石墨烯负载金属氧化物复合材料的制备及应用研究[D]. 凌强.南京大学 2014
[3]纳米氧化物表面改性与分散技术及其在高分子摩擦材料中的应用[D]. 车剑飞.南京理工大学 2005

硕士论文
[1]等离子体辅助球磨制备少层石墨烯及其复合材料[D]. 杨伶俐.华南理工大学 2016
[2]不同形态纳米铜粉的摩擦学性能研究[D]. 何秀芳.集美大学 2014
[3]船用柴油机主要零部件故障原因及案例分析[D]. 孙文广.大连海事大学 2011
[4]滑动摩擦稳定性及其对载流磨损的影响[D]. 朱剑锋.北京交通大学 2009



本文编号：3729678