石墨烯量子点/纳米Al_(2)O_(3)协同生长润滑转移膜机制

摘要

为改善环氧树脂(EP)的摩擦学性能,将氮掺杂的石墨烯量子点(N-GQDs)和Al2O3纳米颗粒(Nano-Al2O3)杂化物添加到环氧树脂中制备EP纳米复合材料。利用MRH-1A摩擦试验机考察纳米复合材料在PAO油润滑条件下的摩擦磨损性能,结合磨损表面的形貌及摩擦化学分析,研究界面转移膜的形成机理和润滑效应。试验结果表明,3N-GQDs-1Nano-Al_(2)O_(3)/EP纳米复合材料获得了最好的摩擦学性能,其最低摩擦因数和磨损率分别为0.08和7.4×10^(-5) mm^(3)/Nm。同时对偶金属表面上能够观察到一层均匀的转移膜,其中C、N、O元素主要分布于沟壑,而N、Al元素则集中于高台区域。机理分析表明,N-GQDs和Nano-Al_(2)O_(3)有效促进了转移膜的生成,从而避免了摩擦界面的直接接触。