一种复合润滑材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种复合润滑材料，其特征在于，所述复合润滑材料由石墨烯纳米片层及其表面分散的纳米氧化锰颗粒组成，其中，石墨烯片层的厚度为5～10纳米，氧化锰颗粒的平均粒径为50～100纳米。2.一种复合润滑材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将高锰酸钾和石墨粉混合到硫酸溶液中，升温发生氧化反应，得到含有氧化石墨烯的混合液；(2)向步骤(1)的含有氧化石墨烯的混合液中加入去离子水，加入过氧化氢溶液，并对混合液进行搅拌；(3)向步骤(2)中搅拌后的混合溶液中加入碱溶液，之后进行过滤、洗涤、干燥处理，得到表面负载氢氧化锰颗粒的氧化石墨烯片层；(4)将步骤(3)得到的氧化石墨烯片层与固体碱溶解在醇类溶液中，得到悬浊液；(5)将步骤(4)得到的悬浊液进行蒸发处理，得到碱活化的氧化石墨烯片层；(6)在惰性气体保护或真空条件下，对碱活化后的氧化石墨烯片层进行高温还原处理，洗涤、过滤、干燥，得到石墨烯负载氧化锰纳米颗粒的复合润滑材料。3.如权利要求2所述的复合润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，石墨粉、硫酸和高锰酸钾在冰浴条件下混合；所述石墨粉、硫酸和高锰酸钾的质量比为：石墨粉:硫酸:高锰酸钾＝1:(20～40):(3～5)；所述氧化反应的温度为30～50℃，反应时间为60～80分钟；所述石墨粉的粒径为1200～1800目，所述硫酸质量浓度为95～98％。4.如权利要求2所述的复合润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，去离子水与石墨粉的质量比为(80～100):1，所述过氧化氢溶液的质量浓度为30～50％，所述过氧化氢溶液加至混合液完全变成金黄色停止加入；所述搅拌时间为80～120分钟。5.如权利要求2所述的复合润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，碱溶液选自氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液或氢氧化锂水溶液中的至少一种，加入碱溶液后，所述混合溶液的ph值为10～13。6.如权利要求2所述的复合润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，醇类溶液为甲醇、乙醇或丙醇的一种；所述氧化石墨烯片层:固体碱:醇类溶液的质量比为1:(8～24):(26～32)，其中，所述固体碱选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中的至少一种。7.如权利要求2所述的复合润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，采用真空干燥箱进行蒸发处理，所述蒸发处理的温度为100～180℃，蒸发处理的时间为8～16小时。8.如权利要求2所述的复合润滑材料制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，惰性气体为氮气、氩气或氦气，气体流量为400～600ml/分钟，所述真空条件的真空度为50～100pa。9.如权利要求2所述的复合润滑材料制备方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，所述还原处理的温度为400～700℃，还原时间为4～7小时。10.一种复合润滑材料，其特征在于，采用权利要求2～9中任一项所述的方法制得。

技术总结
本发明属于材料技术领域，具体而言，涉及一种复合润滑材料及其制备方法。包括水浴加热环境中，利用高锰酸钾与浓硫酸作为氧化剂，强碱性条件下制备表面附着氢氧化锰纳米颗粒的氧化石墨烯；将附着有氢氧化锰纳米颗粒的氧化石墨烯片层与强碱颗粒同时溶解在无水乙醇中，得到悬浊液；将悬浊液置于真空干燥箱内蒸发处理，得到强碱活化的氧化石墨烯片层；保护气体氛围下，将活化后的氧化石墨烯片层置于管式炉内高温煅烧处理，洗涤过滤，真空干燥后得到石墨烯负载氧化锰复合材料。本发明操作路线简单，产率高且稳定，所获得的石墨烯负载氧化锰复合材料具有良好的润滑减摩效果，可应用于汽车工业、航空宇航等领域。航空宇航等领域。航空宇航等领域。


技术研发人员：何永勇 金宝 陈广炎 雒建斌
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/10/19