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本文研究了石墨烯(Graphene)及其镍基复合镀层的制备方法,并对其表面摩擦学性能进行了探讨。石墨烯的制备采用化学氧化还原法。用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察石墨烯的形貌；用X射线衍射仪(XRD)、Raman光谱仪、红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱仪(XPS)对石墨烯及其中间产物进行物相和成分等分析。对比不同还原剂对制备石墨烯效果的影响。采用双脉冲复合电沉积的方法,在不同石墨烯添加量,不同镀液温度,不同电镀时间下,在45#钢基体表面获得石墨烯/Ni基复合镀层。用显微硬度计和表面粗糙度测量仪分析复合镀层的力学性能；用光学金相显微镜、SEM观察镀层截面及表面形貌；用XRD、能谱仪(EDS)和XPS对镀层进行物相和成分分析。将复合镀层与Si3N4球配副在干摩擦条件下,不同实验参数下测试镀层的摩擦学性能,并采用SEM、EDS和Raman光谱对磨痕的形貌和成分进行分析。此外,采用同样的方法,以碳纳米管(CNT)、金刚石作为增强相,制备CNT、金刚石/Ni基复合镀层,并与石墨烯/Ni基复合镀层进行比较。实验结果表明,通过改进hummers法制备氧化石墨,然后分别采用80%水合肼、三水合乙酸钠和草酸钠对氧化石墨烯进行还原,肼还原得到的石墨烯质量相对较好。石墨烯/Ni复合镀层的平均厚度在85±5μm,而且复合镀层的厚度随着石墨烯添加量的增加而逐渐增大。增加镀液中石墨烯的含量,复合镀层中石墨烯的含量也随之增加,而且石墨烯降低了复合镀层的平均晶粒尺寸,硬度也有所提高。石墨烯/Ni复合镀层的摩擦系数随着石墨烯添加量的增加而减小,当石墨烯含量大于0.3g/L时,复合镀层的摩擦系数开始低于纯镍的摩擦系数,约为0.6,磨损率与纯镍镀层相比降低了10%左右,表明石墨烯的加入可以起到降低表面摩擦系数和减小镀层磨损率的作用。当改变镀液温度后,复合镀层的表面随温度的升高开始变得不平整,磨痕也开始出现较严重的氧化和脱落现象,XRD和拉曼光谱都显示在60℃时的峰最强。摩擦磨损试验表明,复合镀层表面摩擦系数在60℃和6h时均达到最低。