纳米碳化钨掺杂石墨烯改性润滑剂

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是构建最常用的固体润滑剂-石墨的基本单元，具有比石墨更低的摩擦系数，是一种新型的自润滑减磨涂层添加剂。

但是石墨烯质量较轻，属于单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质材料，其作为润滑剂应用于热喷涂涂层中在制备粉末过程及涂层制备过程中存在石墨烯的损失，此外，石墨烯比表面积较大，活性高，在与碳化钨喷涂粉末复合时容易团聚，很难保证在喷涂粉末中均匀混合，从而难以保证制备涂层具有自润滑耐磨特性。

解决这一问题的主要办法就是改性石墨烯表面原位生长纳米碳化钨颗粒，通过控制反应条件来实现纳米碳化钨颗粒在氧化石墨烯表面的尺度、形貌、分布状态调控，制备出具有一定比重，并能与碳化钨粉末较好达到较好相容效果的改性氧化石墨烯。根据这一目标，研究人员研制出一种全新的制取方案：其内容如下：

由一定比例的氧化石墨烯、无水乙 醇、去离子水、偏钨酸铵和羰基钨混合成含钨的前驱体混合物混合而成，具体制备过程如下：称取2g氧化石墨烯，加入1000g无水乙醇，均匀搅拌混合，在加入60g去离子水进行混合， 在超声分散仪中，选用10mm振幅杆，超声处理时间为60min，超声频率为12Hz，获得石墨烯分散的混合液，分别称取质量百分比为99%的偏钨酸铵和1%的羰基钨混合成含钨的前驱体混合物，称取1g含钨前驱体混合物加入到石墨烯分散溶液中，搅拌40min，搅拌过程中不断滴 入无水乙醇，滴入量为84g，随后将得到的沉淀抽滤，在烘箱中加热80℃，烘干20min，将得到的干燥粉体，置于氧化铝坩埚中，在管式还原炉中通一定量H₂，H₂流量为100sccm，以20℃/ min的升温速率，加热至700℃，保温时间为1h，最后通H₂冷却至室温，获得改性石墨烯，并可作为石墨烯改性碳化钨自润滑耐磨添加剂使用。

对于改性石墨烯，改性石墨烯表面原位生长纳米碳化钨颗粒，通过控制反应条件来实现纳米碳化钨颗粒在氧化石墨烯表面的尺度、形貌、分布状态调控，制备出具有一定比重，并能与碳化钨粉末较好达到较好相容效果的改性氧化石墨烯，作为自润滑添加剂应用复合在碳化钨喷涂粉末中，可以与喷涂粉末相容性较好，另外，也可以与粉末得到很好的均匀混合和掺杂，保证石墨烯与粉末达到一定的嵌合，达到一定的结合强度，保证在喷涂过程中粉末内部的石墨烯不会被喷涂高温、高速焰流而重量损失或热损伤。

• < 前へ
• 次へ >