新型石墨烯基功能复合材料的研制及其摩擦学性能研究

新近报道的石墨烯材料有望在微电子、信息、能源、材料和生物医药等领域获得重大的应用，然而由于其结构过于稳定和很难大规模制备限制了它的深入发展。本研究工作将首先利用化学方法将石墨氧化为氧化石墨烯，然后将其进行化学修饰或改性，提高其在不同溶剂中的分散/溶解能力，最后开展石墨烯基功能复合涂层材料和石墨烯/聚酰亚胺复合功能材料的研制，并对它们的性能尤其是力学和摩擦学性能进行研究，揭示其微结构与其摩擦学行为之间的内在联系，希望所研制的材料在微电子机械系统（MEMs）和航空航天等领域的摩擦系统中获得广泛的应用和推广。

本项目致力于石墨烯基新型复合功能材料的制备及其力学性能和摩擦学性能研究。在研究工作中，首先利用化学方法将石墨氧化为氧化石墨烯，然后将其进行化学修饰或改性，提高了其在不同溶剂中的分散/溶解能力，最后开展石墨烯基功能复合涂层材料（包括石墨烯单层、石墨烯多层以及石墨烯/无机纳米粒子复合薄膜）和石墨烯/聚酰亚胺复合功能材料的研制，对它们的性能尤其是力学性能和摩擦学性能进行了研究，获得了一些具有优异减摩抗磨性能的石墨烯基薄膜材料、以及力学性能和热稳定性能显著提高的石墨烯/聚酰亚胺复合材料，并揭示了复合材料的微结构与其力学性能和摩擦学行为之间的内在联系。所研制的材料有望在微电子机械系统（MEMs）和航空航天等领域的摩擦系统中获得广泛的应用和推广。该项目自2011年1月启动以来，经过项目组所有成员的共同努力，取得了一些很好的实验结果，完成了预期的研究目标。