2.2 实验材料和实验仪器 7

2.3 制备样品 8

2.3.1 制备石墨烯： 8

2.3.2 电沉积法制备复合镀层 9

2.4 石墨烯/Ni 复合镀层的微摩擦磨损测试 10

3 石墨烯及其中间产物的表征 12

3.1 表征手段及技术 12

3.1.1 形貌表征 12

3.1.2 物相和成分分析 12

3.1.3 表面形貌表征 12

3.1.4 物相和成分分析 12

3.1.5 其他分析 12

3.2 氧化石墨的表征 13

3.2.1 氧化石墨的形貌 13

3.2.2 氧化石墨的物相结构 14

3.3 石墨烯的表征 14

3.3.1 石墨烯的形貌 14

3.3.2 石墨烯的物相结构分析 16

4 复合镀层表征及其摩擦磨损性能 19

4.1 复合镀层的形貌、 19

4.1.1 复合镀层的表面添加量形貌 19

4.2 复合镀层的成分分析 19

4.2.1 硬度 20

4.3 摩擦学性能 21

4.3.1 复合镀层磨痕的形貌及成分分析 21

本科毕业设计说明书（ 论文） 第 II 页 共Ⅱ页

4.3.2 复合镀层的微磨擦磨损性能 25

结 论 27

致 谢 29

参考文献 30

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。摩擦消耗了世界上一次性能源的30%-40%，而磨损则 是材料和机械设备失效的一种主要形式。润滑是降低摩擦，减少摩擦的有效方式之一。

摩擦学失效形式主要包括磨损损伤以及润滑失效。为了避免摩擦学失效，一个有效 的方法就是发展高性能润滑材料。

随着科技的发展，我们的活动领域已经拓宽到太空，航空航天事业的崛起，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下工作。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，导致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。石墨烯是由单层sp2杂化的碳原子紧密堆积的二维蜂窝状晶体，是自然界已 知材料中最薄的一种材料。这种二维材料保持了近乎完美的晶体结构和优异的晶体学 性质。20 世纪工业的发展促进了固体润滑的研究进程, 以MoS2、石墨、聚四氟乙烯