2.4  石墨烯/Ni复合镀层的微摩擦磨损测试 10

    2.5  石墨烯及其中间产物的表征 11

2.5.1  形貌表征 11

2.5.2  物相和成分分析 11

2.6  石墨烯/Ni复合镀层的表征 11

2.6.1  形貌表征 11

2.6.2  物相和成分分析 11

2.6.3  其他分析 12

3  石墨烯的制备与表征 12

3.1  氧化石墨的表征 12

3.1.1  纳米石墨和氧化石墨的形貌 12

        3.1.2  氧化石墨的物相结构 14

    3.2  石墨烯的表征 16

3.2.1  石墨烯的形貌 16

        3.2.2  石墨烯的物相结构 18

4  石墨烯/Ni复合涂层表征及其摩擦磨损性能 20

4.1  复合镀层的形貌 21

4.1.1  复合镀层的表面形貌 21

4.1.2  复合镀层的截面形貌 22

4.2  复合镀层的成分分析 23

4.2.1  复合镀层的物相分析 23

4.2.2  表面EDS成分分析 24

4.2.3  其他性能分析 28

4.3  摩擦学性能 29

4.3.1  复合镀层的微磨擦磨损性能 29

4.3.2  复合镀层磨痕的SEM形貌及EDS分析 30

结  论 33

致  谢 35

参考文献 36

1  引言

人类的活动离不开摩擦,摩擦一方面可以帮助我们开展生产活动,另一方面不可避免地对资源带来损失和浪费。有资料显示我国目前每年因摩擦磨损造成的经济损失占国民总产值的15%以上，而发达国家在2-7%，为了实现经济的可持续发展，降低生产活动中的摩擦磨损，减少能源和材料的损耗与浪费，研究经济有效的润滑技术，改善润滑效果 越来越受到重视。

随着科技的发展，我们的活动领域已经拓宽到太空，航空航天的崛起，核能源的研究都要求材料能在高温高压，强辐射等严苛的条件。而传统的润滑油润滑脂在这些环境中都不能起到较好的作用，引起材料表面大量的磨损。因此，固体润滑剂受到了更多的关注，除了传统的固体润滑剂，纳米固体润滑剂的出现更丰富了润滑技术。现在越来越多的研究表明，在金属镀层中添加纳米固体润滑剂形成金属基自润滑复合涂层后不仅可以降低摩擦系数，还可以提高材料的力学性能。随着各种纳米级碳类材料的研制成功，减摩润滑的水平将得到进一步的提高。

目前纳米石墨，纳米金刚石粉，碳纳米管，类金刚石膜（DLC）以及石墨烯等碳类材料都受到了极高的关注，特别是2004年首次制备成功的石墨烯因其优异的物化性能而成为研究热点。由于石墨烯属于纳米级别，而又和石墨类似的层状结构，它也成为了人们研究减摩润滑技术的新目标。