石墨烯在润滑油中分散性能

石墨烯在润滑油中分散性能

石墨烯呈片状结构，表面有褶皱起伏和叠加。为了降低表面能，单层石墨烯由二维向三维形貌转换，褶皱是二维石墨烯存在的必要条件。结构完整的石墨烯化学稳定性好，不易与其它介质相互作用，且层间存在很大的范德华力，在许多常见的溶液中易发生团聚，不易形成稳定的分散液。提高石墨烯在基础润滑油中的分散性目前主要有两种方法：①添加分散剂使石墨烯均匀地分散在基础油中；②进行适当的表面改性以增强石墨烯的亲油性，提高石墨烯的分散性。本文以Span-80（SP）为分散剂使石墨烯均匀稳定地分散在基础油中，具体步骤为：在PAO4润滑油中添加0.01%的石墨烯（GP）和1%的Span-80（SP），然后用磁力搅拌器搅拌10 min，最后进行超声振荡分散30 min得到稳定的石墨烯润滑油分散液。图1给出了石墨烯在润滑油中的分散情况。由于0.01%石墨烯浓度太低不易观察，作为对比又配置了质量分数为0.05%的石墨烯溶液。

在静置3 d后各石墨烯润滑油液体均发生部分沉淀，3、4瓶石墨烯液体浓度太低不易观察，2瓶颜色较1瓶偏暗。结果表明，添加1%SP石墨烯润滑油分散性和稳定性更好，1瓶中有部分石墨烯发生团聚。静置9 d后各个石墨烯溶液的沉淀更加明显，从1瓶中可更为清晰地观察到石墨烯的团聚现象，2瓶中石墨烯虽也有沉淀，但分散均匀，没有明显的团聚。这表明，Span-80能有效地使石墨烯均匀分散在润滑油中。

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