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碳世界 石墨烯润滑油成功商用,比传统润滑油更持久

2015-12-14 11:04:13

     每当谈到机械,只要可能,科学家 和工程师总想找到克服摩擦的方法来延长机械零件寿命。传统润 滑油在减少摩擦方面通常有化学的局限性。 最近美 国能源部阿尔贡国家实验室找到了一种属性优异,极耐磨物质,可适用 于更广泛的环境中工作中,这就是石墨烯。

  纳米科学家Anirudha Sumant和他的 在阿贡的纳米材料中心和阿贡的能源系统部门的同事将二维材料单单原子厚度的石墨烯应用到钢球和钢磁盘中。 他们发 现的单层石墨烯可以持续了超过6500个“磨损周期”,大幅改 善传统如石墨或二硫化钼润滑剂。

    Sumant说,“相比之下,1000层传统 的润滑油只能持续大约1000个磨损周期。石墨烯 的应用在节约成本和性能方面占据着巨大的优势。”“石墨用 作工业润滑剂已经超过40年,但并不是没有缺点。”Sumant解释道。 “因为石 墨只能在潮湿的环境中起作用,如果换 做一个干燥的环境中,那么不会那么有效,这是非常局限的。”

    这主要 是由于石墨的三维结构不像石墨烯。 潮湿的 空气中的水分子在石墨层间造成润滑的效果。当空气 中没有足够的水分子,那么材 料就会失去滑性。而另一 个常见的润滑剂,二硫化钼,存在相反的问题。 它的工 作环境是在干燥的环境中而不是在湿的。“所以本 质上的挑战是找到一个可以适用于机械系统里的通用润滑剂。”他说。“石墨烯的二维结构,给了它 一个重要的优势。 石墨烯 材料能够仅仅贴在不锈钢球表面,这层膜 即使是氢原子也无法穿透它,”   

    Sumant和他的同事们发现,只需几 层石墨烯就可以同时在潮湿和干燥环境中作为固体润滑剂,可谓是 一个完美的固体润滑剂,解决了40年来的难题。 然而,团队想要走得更远,希望只 利用一层石墨烯来完成润滑工作。当在一 个充满氢气的气氛时,他们观 察到一个戏剧性的寿命改善。 当单层 石墨烯最终开始磨损时,氢原子 跃迁去修复晶格,就像把 被子缝合在一起一样。这意味 着单层石墨烯润滑剂可以保持永久性有效。

    虽然之 前有过研究人员做实验来理解单个的石墨烯的机械强度,但阿贡 研究是第一个解释单原子厚度的石墨烯的非凡的耐磨性的研究团队。

    目前深 圳碳世界石墨烯润滑油已经成功商用并出口,欢迎各 位新老客户前来我司了解和试用产品。

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