石墨烯/過渡金屬硫化物納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2020-12-15 14:17
過渡金屬硫化物(MS2,M=Fe、Mo、W等)因其新穎的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),作為潤滑油添加劑或固體潤滑相在摩擦學(xué)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。石墨烯獨(dú)特的二維晶體結(jié)構(gòu)使其比傳統(tǒng)碳材料具有更加優(yōu)異的性能。石墨烯/過渡金屬硫化物復(fù)合材料不僅可以發(fā)揮石墨烯的高比強(qiáng)、高比模等優(yōu)異特性外,還可以進(jìn)一步提高過渡金屬硫化物的摩擦學(xué)性能。本論文采用簡單有效的水熱法制備了石墨烯/過渡金屬硫化物納米復(fù)合材料,系統(tǒng)研究了納米復(fù)合材料的形貌、微觀組織結(jié)構(gòu)以及摩擦學(xué)性能,在此基礎(chǔ)上提出了石墨烯/過渡金屬硫化物納米復(fù)合材料的減摩耐磨機(jī)制。主要內(nèi)容有以下幾個方面:(1)采用水熱法獲得了石墨烯/FeS2(RGO/FeS2)納米復(fù)合材料,FeS2顆粒均勻的分散在石墨烯納米片表面,并且隨著氧化石墨(GO)含量不斷增加,復(fù)合材料中FeS2的顆粒尺寸從2000 nm逐漸降低到200 nm,相應(yīng)的形貌也從多邊形變?yōu)轭惽驙。同時,考察了RGO/FeS2納米復(fù)合材料作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能,結(jié)果顯示,相比于單一成分的石墨烯和FeS2,添加了納米復(fù)合材料的基礎(chǔ)油承載能力更強(qiáng),減摩耐磨性能更好,并且GO添加量越多(0-0.20g),復(fù)合...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 過渡金屬硫化物簡介
1.2.1 過渡金屬硫化物的結(jié)構(gòu)
1.2.2 過渡金屬硫化物的制備方法
1.2.3 過渡金屬硫化物的應(yīng)用
1.3 石墨烯概述
1.3.1 石墨烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 石墨烯的制備方法
1.4 復(fù)合材料簡介
1.5 石墨烯復(fù)合材料概述及應(yīng)用
1.5.1 石墨烯/聚合物復(fù)合材料
1.5.2 石墨烯/無機(jī)納米復(fù)合材料
1.5.3 石墨烯及其復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.6 本論文研究目的與內(nèi)容
2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能">第二章 石墨烯/FeS2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料和儀器
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.2.1 材料的制備
2.2.2.2 摩擦學(xué)性能測試
2.2.3 表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 物相分析
2.3.2 拉曼光譜分析
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.3.5 摩擦學(xué)性能分析
2.4 本章小結(jié)
2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能">第三章 石墨烯/MoS2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料和儀器
3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2納米復(fù)合材料的制備"> 3.2.2.1 石墨烯/MoS2納米復(fù)合材料的制備
3.2.2.2 鐵基自潤滑材料的制備
3.2.2.3 摩擦學(xué)性能測試
3.2.3 表征方法
3.3 結(jié)果與討論
2納米復(fù)合材料"> 3.3.1 RGO/MoS2納米復(fù)合材料
3.3.1.1 XRD分析
3.3.1.2 XPS分析
3.3.1.3 拉曼光譜分析
3.3.1.4 表面形貌分析
3.3.2 鐵基自潤滑材料
3.3.2.1 物相分析
3.3.2.2 表面形貌分析
3.3.2.3 物理力學(xué)性能分析
3.3.2.4 摩擦學(xué)性能分析
3.4 本章小結(jié)
2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能">第四章 鎳包覆石墨烯/MoS2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料和儀器
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2表面化學(xué)鍍鎳"> 4.2.2.1 RGO/MoS2表面化學(xué)鍍鎳
2鐵基自潤滑材料的制備"> 4.2.2.2 鎳包覆RGO/MoS2鐵基自潤滑材料的制備
4.2.2.3 摩擦學(xué)性能測試
4.2.3 表征方法
4.3 結(jié)果與討論
2復(fù)合材料"> 4.3.1 鎳包覆RGO/MoS2復(fù)合材料
4.3.1.1 XRD分析
4.3.1.2 SEM分析
2鐵基自潤滑材料"> 4.3.2 鎳包覆RGO/Mo S2鐵基自潤滑材料
4.3.2.1 XRD分析
4.3.2.2 組織分析
4.3.2.3 物理力學(xué)性能分析
4.3.2.4 摩擦學(xué)性能分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯熱學(xué)性能及表征技術(shù)[J]. 白樹林,趙云紅. 力學(xué)進(jìn)展. 2014(00)
[2]石墨烯復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 匡達(dá),胡文彬. 無機(jī)材料學(xué)報. 2013(03)
[3]Friction and wear properties of copper matrix composites reinforced by tungsten-coated carbon nanotubes[J]. NIE Junhuia, JIA Xiana, c, JIA Chengchanga, LI Yia, b, ZHANG Yafenga, and SHI Naa a School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b China Iron & Steel Research Institute Group, Beijing, 100081, China c Journals Publishing Center, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Rare Metals. 2011(06)
[4]WS2納米棒的合成及其摩擦學(xué)性能[J]. 唐國鋼,李長生,唐華,楊鋒,朱秉瑩,李國偉. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2011(07)
[5]石墨烯的制備方法及表征研究[J]. 李惠茗,張鵬云,李春新. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
[6]一種鎳基高溫自潤滑材料摩擦學(xué)特性的研究[J]. 劉如鐵,李溪濱,熊黨生,程時和. 中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(03)
[7]Effects of MoS2 on mechanical and tribological properties of NiCr-based alloys[J]. XIONG Dang sheng(熊黨生) 1, PENG Chao qun(彭超群) 2, LIU Jin long(劉金龍) 1 1. College of Mechanical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, P.R.China; 2. State Key Lab for Powder Metallurgy, Central South Unive. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2000(03)
[8]一種鎳-鉻-硫合金的研制及其摩擦學(xué)特性[J]. 闞存一,劉近朱,張國威,歐陽錦林. 摩擦學(xué)學(xué)報. 1994(03)
本文編號:2918420
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 過渡金屬硫化物簡介
1.2.1 過渡金屬硫化物的結(jié)構(gòu)
1.2.2 過渡金屬硫化物的制備方法
1.2.3 過渡金屬硫化物的應(yīng)用
1.3 石墨烯概述
1.3.1 石墨烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 石墨烯的制備方法
1.4 復(fù)合材料簡介
1.5 石墨烯復(fù)合材料概述及應(yīng)用
1.5.1 石墨烯/聚合物復(fù)合材料
1.5.2 石墨烯/無機(jī)納米復(fù)合材料
1.5.3 石墨烯及其復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.6 本論文研究目的與內(nèi)容
2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能">第二章 石墨烯/FeS2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料和儀器
2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.2.1 材料的制備
2.2.2.2 摩擦學(xué)性能測試
2.2.3 表征方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 物相分析
2.3.2 拉曼光譜分析
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.3.5 摩擦學(xué)性能分析
2.4 本章小結(jié)
2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能">第三章 石墨烯/MoS2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料和儀器
3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2納米復(fù)合材料的制備"> 3.2.2.1 石墨烯/MoS2納米復(fù)合材料的制備
3.2.2.2 鐵基自潤滑材料的制備
3.2.2.3 摩擦學(xué)性能測試
3.2.3 表征方法
3.3 結(jié)果與討論
2納米復(fù)合材料"> 3.3.1 RGO/MoS2納米復(fù)合材料
3.3.1.1 XRD分析
3.3.1.2 XPS分析
3.3.1.3 拉曼光譜分析
3.3.1.4 表面形貌分析
3.3.2 鐵基自潤滑材料
3.3.2.1 物相分析
3.3.2.2 表面形貌分析
3.3.2.3 物理力學(xué)性能分析
3.3.2.4 摩擦學(xué)性能分析
3.4 本章小結(jié)
2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能">第四章 鎳包覆石墨烯/MoS2納米復(fù)合材料的制備及其摩擦學(xué)性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料和儀器
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2表面化學(xué)鍍鎳"> 4.2.2.1 RGO/MoS2表面化學(xué)鍍鎳
2鐵基自潤滑材料的制備"> 4.2.2.2 鎳包覆RGO/MoS2鐵基自潤滑材料的制備
4.2.2.3 摩擦學(xué)性能測試
4.2.3 表征方法
4.3 結(jié)果與討論
2復(fù)合材料"> 4.3.1 鎳包覆RGO/MoS2復(fù)合材料
4.3.1.1 XRD分析
4.3.1.2 SEM分析
2鐵基自潤滑材料"> 4.3.2 鎳包覆RGO/Mo S2鐵基自潤滑材料
4.3.2.1 XRD分析
4.3.2.2 組織分析
4.3.2.3 物理力學(xué)性能分析
4.3.2.4 摩擦學(xué)性能分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯熱學(xué)性能及表征技術(shù)[J]. 白樹林,趙云紅. 力學(xué)進(jìn)展. 2014(00)
[2]石墨烯復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 匡達(dá),胡文彬. 無機(jī)材料學(xué)報. 2013(03)
[3]Friction and wear properties of copper matrix composites reinforced by tungsten-coated carbon nanotubes[J]. NIE Junhuia, JIA Xiana, c, JIA Chengchanga, LI Yia, b, ZHANG Yafenga, and SHI Naa a School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b China Iron & Steel Research Institute Group, Beijing, 100081, China c Journals Publishing Center, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Rare Metals. 2011(06)
[4]WS2納米棒的合成及其摩擦學(xué)性能[J]. 唐國鋼,李長生,唐華,楊鋒,朱秉瑩,李國偉. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2011(07)
[5]石墨烯的制備方法及表征研究[J]. 李惠茗,張鵬云,李春新. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
[6]一種鎳基高溫自潤滑材料摩擦學(xué)特性的研究[J]. 劉如鐵,李溪濱,熊黨生,程時和. 中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(03)
[7]Effects of MoS2 on mechanical and tribological properties of NiCr-based alloys[J]. XIONG Dang sheng(熊黨生) 1, PENG Chao qun(彭超群) 2, LIU Jin long(劉金龍) 1 1. College of Mechanical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, P.R.China; 2. State Key Lab for Powder Metallurgy, Central South Unive. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2000(03)
[8]一種鎳-鉻-硫合金的研制及其摩擦學(xué)特性[J]. 闞存一,劉近朱,張國威,歐陽錦林. 摩擦學(xué)學(xué)報. 1994(03)
本文編號:2918420
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