第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

       环氧树脂由于具有优良的力学和物理性能，价格低，在涂料、复合材料树脂基体等不同领域都发挥了巨大的作用。但环氧树脂经固化剂固化处理后，摩擦磨损率较高，在摩擦学领域受到很大的限制。超润滑作为摩擦学的一个重要领域，不仅能提高润滑效率，还能降低能耗，显著提高能源利用率。为了降低环氧树脂材料摩擦磨损率，并实现宏观超滑，本文提出在16 mol^-1 KOH溶液中添加石墨烯制备G_0.8/KOH润滑液。利用双电层效应，润滑液中的石墨烯表面吸附负电荷,形成致密层，而剩下的大量游离态OH^-存在于扩散层，为主要滑动界面，这样的低剪切力润滑层结构，使得钢在环氧树脂材料上获得了极低的摩擦系数。但由于石墨烯在摩擦过程中容易团聚，难以形成较多润滑层而达到超滑，我们在盘摩擦副环氧树脂中添加石墨烯制备G_0.08/EP复合材料，利用研磨效果，使盘摩擦副原位释放更薄的石墨烯。越薄的石墨烯将提供更大的表面积来吸附OH^-，形成更多双电层结构，从而使摩擦副之间的滑动界面增多，类似动滑轮原理，最终实现超滑（μ=0.0045），并得到极低磨损率（W=8.9x10^-10 mm³/Nm）。因此，通过在高浓度KOH溶液中添加石墨烯，且通过摩擦副原位释放更薄石墨烯的协同作用下，可以形成更多低剪切力滑动界面，获得宏观超滑。本研究的结果对环氧树脂材料摩擦磨损率的降低及新型宏观超润滑力学系统的设计具有很大的意义。

关键词：环氧树脂，宏观超滑，KOH，石墨烯，低剪切力润滑层，原位释放