石墨烯/过渡金属硫化物纳米复合材料的制备及其摩擦学性能研究
发布时间:2020-12-15 14:17
过渡金属硫化物(MS2,M=Fe、Mo、W等)因其新颖的结构和优异的物理化学性质,作为润滑油添加剂或固体润滑相在摩擦学领域有着广泛应用。石墨烯独特的二维晶体结构使其比传统碳材料具有更加优异的性能。石墨烯/过渡金属硫化物复合材料不仅可以发挥石墨烯的高比强、高比模等优异特性外,还可以进一步提高过渡金属硫化物的摩擦学性能。本论文采用简单有效的水热法制备了石墨烯/过渡金属硫化物纳米复合材料,系统研究了纳米复合材料的形貌、微观组织结构以及摩擦学性能,在此基础上提出了石墨烯/过渡金属硫化物纳米复合材料的减摩耐磨机制。主要内容有以下几个方面:(1)采用水热法获得了石墨烯/FeS2(RGO/FeS2)纳米复合材料,FeS2颗粒均匀的分散在石墨烯纳米片表面,并且随着氧化石墨(GO)含量不断增加,复合材料中FeS2的颗粒尺寸从2000 nm逐渐降低到200 nm,相应的形貌也从多边形变为类球状。同时,考察了RGO/FeS2纳米复合材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能,结果显示,相比于单一成分的石墨烯和FeS2,添加了纳米复合材料的基础油承载能力更强,减摩耐磨性能更好,并且GO添加量越多(0-0.20g),复合...
【文章来源】:江苏大学江苏省
【文章页数】:73 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 过渡金属硫化物简介
1.2.1 过渡金属硫化物的结构
1.2.2 过渡金属硫化物的制备方法
1.2.3 过渡金属硫化物的应用
1.3 石墨烯概述
1.3.1 石墨烯结构与性质
1.3.2 石墨烯的制备方法
1.4 复合材料简介
1.5 石墨烯复合材料概述及应用
1.5.1 石墨烯/聚合物复合材料
1.5.2 石墨烯/无机纳米复合材料
1.5.3 石墨烯及其复合材料的摩擦学性能研究现状
1.6 本论文研究目的与内容
2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能">第二章 石墨烯/FeS2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 原料和仪器
2.2.2 实验方法
2.2.2.1 材料的制备
2.2.2.2 摩擦学性能测试
2.2.3 表征方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 物相分析
2.3.2 拉曼光谱分析
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.3.5 摩擦学性能分析
2.4 本章小结
2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能">第三章 石墨烯/MoS2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料和仪器
3.2.2 实验方法
2纳米复合材料的制备"> 3.2.2.1 石墨烯/MoS2纳米复合材料的制备
3.2.2.2 铁基自润滑材料的制备
3.2.2.3 摩擦学性能测试
3.2.3 表征方法
3.3 结果与讨论
2纳米复合材料"> 3.3.1 RGO/MoS2纳米复合材料
3.3.1.1 XRD分析
3.3.1.2 XPS分析
3.3.1.3 拉曼光谱分析
3.3.1.4 表面形貌分析
3.3.2 铁基自润滑材料
3.3.2.1 物相分析
3.3.2.2 表面形貌分析
3.3.2.3 物理力学性能分析
3.3.2.4 摩擦学性能分析
3.4 本章小结
2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能">第四章 镍包覆石墨烯/MoS2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料和仪器
4.2.2 实验方法
2表面化学镀镍"> 4.2.2.1 RGO/MoS2表面化学镀镍
2铁基自润滑材料的制备"> 4.2.2.2 镍包覆RGO/MoS2铁基自润滑材料的制备
4.2.2.3 摩擦学性能测试
4.2.3 表征方法
4.3 结果与讨论
2复合材料"> 4.3.1 镍包覆RGO/MoS2复合材料
4.3.1.1 XRD分析
4.3.1.2 SEM分析
2铁基自润滑材料"> 4.3.2 镍包覆RGO/Mo S2铁基自润滑材料
4.3.2.1 XRD分析
4.3.2.2 组织分析
4.3.2.3 物理力学性能分析
4.3.2.4 摩擦学性能分析
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
【参考文献】:
期刊论文
[1]石墨烯热学性能及表征技术[J]. 白树林,赵云红. 力学进展. 2014(00)
[2]石墨烯复合材料的研究进展[J]. 匡达,胡文彬. 无机材料学报. 2013(03)
[3]Friction and wear properties of copper matrix composites reinforced by tungsten-coated carbon nanotubes[J]. NIE Junhuia, JIA Xiana, c, JIA Chengchanga, LI Yia, b, ZHANG Yafenga, and SHI Naa a School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b China Iron & Steel Research Institute Group, Beijing, 100081, China c Journals Publishing Center, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Rare Metals. 2011(06)
[4]WS2纳米棒的合成及其摩擦学性能[J]. 唐国钢,李长生,唐华,杨锋,朱秉莹,李国伟. 无机化学学报. 2011(07)
[5]石墨烯的制备方法及表征研究[J]. 李惠茗,张鹏云,李春新. 盐城工学院学报(自然科学版). 2010(03)
[6]一种镍基高温自润滑材料摩擦学特性的研究[J]. 刘如铁,李溪滨,熊党生,程时和. 中南工业大学学报(自然科学版). 2000(03)
[7]Effects of MoS2 on mechanical and tribological properties of NiCr-based alloys[J]. XIONG Dang sheng(熊党生) 1, PENG Chao qun(彭超群) 2, LIU Jin long(刘金龙) 1 1. College of Mechanical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, P.R.China; 2. State Key Lab for Powder Metallurgy, Central South Unive. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2000(03)
[8]一种镍-铬-硫合金的研制及其摩擦学特性[J]. 阚存一,刘近朱,张国威,欧阳锦林. 摩擦学学报. 1994(03)
本文编号:2918420
【文章来源】:江苏大学江苏省
【文章页数】:73 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 过渡金属硫化物简介
1.2.1 过渡金属硫化物的结构
1.2.2 过渡金属硫化物的制备方法
1.2.3 过渡金属硫化物的应用
1.3 石墨烯概述
1.3.1 石墨烯结构与性质
1.3.2 石墨烯的制备方法
1.4 复合材料简介
1.5 石墨烯复合材料概述及应用
1.5.1 石墨烯/聚合物复合材料
1.5.2 石墨烯/无机纳米复合材料
1.5.3 石墨烯及其复合材料的摩擦学性能研究现状
1.6 本论文研究目的与内容
2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能">第二章 石墨烯/FeS2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 原料和仪器
2.2.2 实验方法
2.2.2.1 材料的制备
2.2.2.2 摩擦学性能测试
2.2.3 表征方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 物相分析
2.3.2 拉曼光谱分析
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.3.5 摩擦学性能分析
2.4 本章小结
2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能">第三章 石墨烯/MoS2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料和仪器
3.2.2 实验方法
2纳米复合材料的制备"> 3.2.2.1 石墨烯/MoS2纳米复合材料的制备
3.2.2.2 铁基自润滑材料的制备
3.2.2.3 摩擦学性能测试
3.2.3 表征方法
3.3 结果与讨论
2纳米复合材料"> 3.3.1 RGO/MoS2纳米复合材料
3.3.1.1 XRD分析
3.3.1.2 XPS分析
3.3.1.3 拉曼光谱分析
3.3.1.4 表面形貌分析
3.3.2 铁基自润滑材料
3.3.2.1 物相分析
3.3.2.2 表面形貌分析
3.3.2.3 物理力学性能分析
3.3.2.4 摩擦学性能分析
3.4 本章小结
2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能">第四章 镍包覆石墨烯/MoS2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料和仪器
4.2.2 实验方法
2表面化学镀镍"> 4.2.2.1 RGO/MoS2表面化学镀镍
2铁基自润滑材料的制备"> 4.2.2.2 镍包覆RGO/MoS2铁基自润滑材料的制备
4.2.2.3 摩擦学性能测试
4.2.3 表征方法
4.3 结果与讨论
2复合材料"> 4.3.1 镍包覆RGO/MoS2复合材料
4.3.1.1 XRD分析
4.3.1.2 SEM分析
2铁基自润滑材料"> 4.3.2 镍包覆RGO/Mo S2铁基自润滑材料
4.3.2.1 XRD分析
4.3.2.2 组织分析
4.3.2.3 物理力学性能分析
4.3.2.4 摩擦学性能分析
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
【参考文献】:
期刊论文
[1]石墨烯热学性能及表征技术[J]. 白树林,赵云红. 力学进展. 2014(00)
[2]石墨烯复合材料的研究进展[J]. 匡达,胡文彬. 无机材料学报. 2013(03)
[3]Friction and wear properties of copper matrix composites reinforced by tungsten-coated carbon nanotubes[J]. NIE Junhuia, JIA Xiana, c, JIA Chengchanga, LI Yia, b, ZHANG Yafenga, and SHI Naa a School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b China Iron & Steel Research Institute Group, Beijing, 100081, China c Journals Publishing Center, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Rare Metals. 2011(06)
[4]WS2纳米棒的合成及其摩擦学性能[J]. 唐国钢,李长生,唐华,杨锋,朱秉莹,李国伟. 无机化学学报. 2011(07)
[5]石墨烯的制备方法及表征研究[J]. 李惠茗,张鹏云,李春新. 盐城工学院学报(自然科学版). 2010(03)
[6]一种镍基高温自润滑材料摩擦学特性的研究[J]. 刘如铁,李溪滨,熊党生,程时和. 中南工业大学学报(自然科学版). 2000(03)
[7]Effects of MoS2 on mechanical and tribological properties of NiCr-based alloys[J]. XIONG Dang sheng(熊党生) 1, PENG Chao qun(彭超群) 2, LIU Jin long(刘金龙) 1 1. College of Mechanical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, P.R.China; 2. State Key Lab for Powder Metallurgy, Central South Unive. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2000(03)
[8]一种镍-铬-硫合金的研制及其摩擦学特性[J]. 阚存一,刘近朱,张国威,欧阳锦林. 摩擦学学报. 1994(03)
本文编号:2918420
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/2918420.html
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