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石墨烯作为一种新型的纳米材料,具有相当多的优异性能,如自润滑性、热稳定性、高力学性能等,但石墨烯在油性介质中易团聚,难以稳定分散,限制了其有效利用。因此需要通过对石墨烯进行功能化修饰和微观调控,从而提高其利用率。本论文主要的研究内容如下:1.化学法褶皱石墨烯球的制备及其摩擦性能研究。以改性Hummer法制备的氧化石墨烯（GO）溶液为原液进行喷雾干燥,成功制备出了褶皱石墨烯球（CGB）,并以油酸、硬脂酸为改性剂,通过G―OH和―COOH间的缩合反应形成稳定的共价键,得到亲油性褶皱石墨烯球（MCGB）。利用SEM、XRD、FTIR等设备对其结构和形貌进行表征。结果发现制得的CGB为粒径10μm20μm、表面褶皱程度较小且片层结构较厚的不规则球状颗粒。MCGB在基础油中自然静置一个月仍有较好的分散性,证明MCGB球间范德华力较弱,一定程度上能抑制颗粒间团聚。摩擦测试结果表明在基础油中添加0.01%MCGB减摩效果最佳,其摩擦系数、磨损量及磨斑直径分别降低2.08%、16.18%和11.48%。2.多孔褶皱石墨烯球的制备及其摩擦性能研究。为了增大褶皱石墨烯球表面褶皱程度,减小片层结构厚度,改善在基础油中的摩擦性能,将GO和造孔剂（NH4）2CO3以1:2、1:5、1:10、1:20等质量比配制成均匀混合液,然后进行喷雾干燥,得到系列多孔褶皱石墨烯球（PCGB）粉体,再以油酸、硬脂酸对其进行改性。通过SEM、FTIR、压力测试以及摩擦测试等方法对其结构及特性进行表征。结果发现PCGB是粒径510μm左右的多孔球状结构且PCGB为空心多孔球,而非实体球;当GO:（NH4）2CO3=1:2时球结构易碎,受压力后形成的褶皱结构粒径最小。在基础油中添加0.01%的1:2MPCGB时减摩效果最佳,其摩擦系数、磨损量及磨斑直径分别降低11.18%、18.82%和13.79%。3.纳米硅酸镁/褶皱石墨烯球复合材料的制备及其摩擦性能研究。采用液相超声剥离法在褶皱石墨烯球表面负载硬度较高的硅酸镁（MSH）纳米颗粒是增大褶皱石墨烯球表面褶皱程度,减小片层结构厚度的又一种方法。将氧化石墨烯球与MSH以不同质量比混合,然后进行液相超声剥离成功制备了MSH/GO,并用油酸、硬脂酸进行改性。采用SEM、XRD、FTIR以及摩擦测试等方法对其结构及特性进行表征。结果表明添加MSH后,通过高强度超声可以实现MSH与石墨烯球间的高频碰撞,使石墨烯球的褶皱球状结构被打开,形成了薄且褶皱程度大的石墨烯结构。摩擦测试结果表明:当GO与MSH质量比为5:1时,摩擦系数低于纯MSH和纯MGO基础油,表现出较好的协同减摩作用;在基础油中添加0.005%的5:1 ML-MSH/GO时减摩效果最佳,其摩擦系数、磨损量及磨斑直径分别降低25.43%、22.06%和16.72%。