石墨烯/聚酰亚胺复合材料的力学和摩擦学性能

采用氧化石墨烯还原法制备了石墨烯，通过溶液共混法制备了石墨烯增强聚酰亚胺复合材料；研究了石墨烯/聚酰亚胺复合材料的力学和摩擦学性能及摩擦学作用机制。结果表明：随着石墨烯含量增加，复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和硬度均呈先上升后下降的趋势，而冲击强度呈先升高而后降低，再升高的趋势。当添加1.0 wt.%的石墨烯时，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值，分别比纯聚酰亚胺提高了149%和652%。石墨烯的加入显著降低了聚酰亚胺复合材料的摩擦系数和磨损率；随石墨烯含量增加，复合材料的磨损率先下降后上升，而摩擦系数先显著降低，尔后平缓减小。随载荷增加，复合材料的磨损率呈平缓下降的趋势；而随滑动速率增加，磨损率呈上升趋势。石墨烯增强的聚酰亚胺复合材料的磨损机理为粘着磨损