本文選題：氧化石墨 + 有機硅烷��； 參考：《東南大學》2016年碩士論文

【摘要】：摩擦和磨損是造成材料和能源耗損的主要方式。世界1/3以上的一次性能源的損耗都是由摩擦和磨損引起的。減少摩擦和磨損所帶來的能源損耗迫在眉睫。據報道,納米粒子具有良好的潤滑性能,能夠起到減摩抗磨作用。作為大規(guī)模制備石墨烯的初始材料,氧化石墨具有優(yōu)良的理化性能,研究其及衍生物的摩擦性能具有一定的時代意義。本文采用改進Hummers方法制備氧化石墨,并使用兩種具有不同烷基鏈長度的有機硅烷分子對其進行表面改性。利用傅立葉變化紅外光譜、XRD、紫外光譜、掃描電鏡等分析手段,對硅烷改性氧化石墨的結構與形貌進行表征。結果表明氧化石墨經過表面改性后的結構和形貌發(fā)生了明顯的變化。通過四球試驗方法,研究其在液體石蠟油中的摩擦性能。結果發(fā)現硅烷改性氧化石墨具有優(yōu)異的摩擦性能,在較低濃度下能夠明顯提高基礎油的減摩能力。而且,不同鏈長硅烷改性的氧化石墨之間的摩擦性能具有差別,歸結于分散性的差異。分析推測其作用機理為：一方面,小尺寸的硅烷改性氧化石墨在基礎油中穩(wěn)定分散,容易進入金屬接觸區(qū)域；另一方面,在擠壓和剪切應力下,氧化石墨從烷基鏈上脫落或卷曲,填補金屬表面的洼坑,從而降低摩擦和磨損。利用一種壓強輔助方法制備聚苯胺和聚苯胺-氧化石墨復合材料。同時在不同制備工藝條件下,合成出性能各異的納米棒狀聚苯胺。在四球摩擦機上,探究其作為液體石蠟添加劑時,濃度以及制備工藝對摩擦性能的影響。研究發(fā)現聚苯胺及其與氧化石墨的復合物具有良好的減摩特性。初步分析其作用機理為：首先,直徑為70-80nm的棒狀聚苯胺在摩擦過程中起到“微滾動軸承”的作用。其次,氧化石墨與聚苯胺在潤滑時具有協(xié)同作用。在氧化石墨表面間的聚苯胺作滾動,促使氧化石墨的層間滑離更加容易,從而起到減摩抗磨作用。
[Abstract]:Friction and wear are the main ways to cause material and energy loss. More than a third of the world's disposable energy losses are caused by friction and wear. It is urgent to reduce the energy loss caused by friction and wear. It is reported that nanoparticles have good lubricity and can reduce friction and wear. As the initial material for the preparation of graphene on a large scale, graphite oxide has excellent physical and chemical properties. It is of great significance to study the friction properties of graphene and its derivatives. Graphite oxide was prepared by modified Hummers method and modified by two kinds of organosilane molecules with different alkyl chain lengths. The structure and morphology of silane modified graphite oxide were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), UV spectroscopy and scanning electron microscope (SEM). The results show that the structure and morphology of graphite oxide have changed obviously after surface modification. The friction properties of the liquid paraffin oil were studied by four-ball test method. The results show that graphite oxide modified by silane has excellent friction property and can obviously improve the antifriction ability of base oil at lower concentration. Moreover, the tribological properties of graphite oxide modified by silane with different chain length are different, which can be attributed to the difference of dispersion. The mechanism is as follows: on the one hand, small size silane modified graphite oxide is stable and dispersed in the base oil, easy to enter the metal contact area; on the other hand, under extrusion and shear stress, Graphite oxide is removed or curled from alkyl chains to fill holes in metal surfaces, thus reducing friction and wear. Polyaniline and Polyaniline-graphite oxide composites were prepared by a pressure-assisted method. At the same time, nanorod Polyaniline with different properties was synthesized under different preparation conditions. In the four-ball friction machine, the effects of the concentration and the preparation process on the friction properties of paraffin were investigated when they were used as liquid paraffin additives. It is found that Polyaniline and its complex with graphite oxide have good antifriction properties. The mechanism is as follows: firstly, the rod-shaped Polyaniline with diameter of 70-80nm plays the role of "micro rolling bearing" in the friction process. Secondly, graphite oxide and Polyaniline have synergistic effect on lubrication. The rolling of Polyaniline on the surface of graphite oxide makes it easier to slip away from the layer of graphite oxide, thus reducing friction and antiwear.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB332

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 Alison Russell;蔣學坤;;世界石墨生產和供應現狀及發(fā)展趨勢(續(xù))[J];礦產保護與利用;1989年04期

2 稻垣道夫;來曉育;;石墨類導電材料[J];橡膠參考資料;1989年04期

3 周強;曹乃珍;劉英杰;溫詩鑄;;膨化石墨吸附特性的研究及利用[J];新型碳材料;1996年01期

4 邊光明;李雪芹;;影響石墨結合力的原因分析[J];內燃機與配件;2014年01期

5 蘇育志,劉成波,張瑞芬,褶艷芬;氧化石墨的合成及其結構研究[J];廣州師院學報(自然科學版);2000年03期

6 陳軍剛;彭同江;孫紅娟;劉波;趙二正;;還原溫度對氧化石墨官能團、結構及濕敏性能的影響[J];無機化學學報;2014年04期

7 Karl F.W.Etzel;方群英;;碳與石墨:一種可滿足最高標準的、連接金屬和陶瓷的材料[J];國外非金屬礦;1989年03期

8 邱海鵬,郭全貴,翟更太,宋永忠,劉朗;粘結劑對石墨材料的物理性能及微觀結構影響的研究[J];宇航材料工藝;2001年06期

9 宋國武;石墨嵌入復合物的制備及其應用[J];江西化工;2002年04期

10 鄒艷紅,劉洪波,傅玲,陳宗璋;氧化石墨在H_2還原過程中的結構與性能變化[J];中國有色金屬學報;2005年06期

相關會議論文 前10條

1 鄭轍;田連弟;;煤基石墨的高分辨電子顯微象的研究[A];第六次全國電子顯微學會議論文摘要集[C];1990年

2 康飛宇;白東軍;;碳化硅分解石墨的結構與形態(tài)[A];中國科學技術協(xié)會首屆青年學術年會論文集（工科分冊·上冊）[C];1992年

3 陳卓;;基于磁性石墨納米晶的生物檢測應用[A];第七屆全國儀器分析及樣品預處理學術研討會論文集[C];2013年

4 顧則鳴;;利用分子軌道理論研究石墨的潤滑機理[A];摩擦學第三屆全國學術交流會論文集潤滑材料部分[C];1982年

5 邱海鵬;劉朗;韓立軍;丁海英;;單組元鈦摻雜石墨的導電性能及微觀結構的研究[A];第五屆中國功能材料及其應用學術會議論文集Ⅲ[C];2004年

6 傅玲;鄒艷紅;劉洪波;何月德;;氧化石墨及其聚合物納米復合材料的研究現狀[A];第19屆炭—石墨材料學術會論文集[C];2004年

7 姚延立;王曉敏;郭巧梅;杜文;許并社;;石墨微球的制備及化學修飾[A];第六屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（10）[C];2007年

8 ，

本文編號：2053374