赖振国 ，贾 倩，高凯雄 ，强 力 ，张 斌

（1.中国科学院兰州化学物理研究所 材料磨损与防护重点实验室，兰州 730000；2.中国科学院大学材料与光电技术学院，北京 101408）

0 引言

2004年，Geim等[1]利用机械剥离法首次制备了单层石墨烯，并从理论上预言了石墨烯优异的力、热、光、电等性能，此后，越来越多的科研人员参加到石墨烯的制备和性能研究中。研究发现，在微纳器件[2]、复合材料[3]、传感器[4]及储能[5]等方面，石墨烯基材料都表现出优异的性能和潜在的应用前景。尤其在润滑方面，石墨烯因其机械强度高、厚度薄、层间剪切力低以及具有很高的稳定性，成为最有希望应用于微纳机械系统的润滑材料[6−7]。

本文聚焦于石墨烯基薄膜作为润滑材料在摩擦学方面的研究。首先介绍了石墨烯基薄膜材料的主要制备方法；其次，阐述了石墨烯基薄膜作为固体润滑材料的摩擦学性能研究进展；最后指出其作为固体润滑材料应用时必须解决工业化生产和摩擦机制研究等问题。

1 石墨烯基薄膜的主要制备方法

氧化石墨烯（GO）与石墨烯（G）的模型如图1所示[8]。

图1 氧化石墨烯和石墨烯的模型图（阴影部分是其极性基团）Fig.1 Graphs of graphene oxide（GO）and graphene（G）（The shaded parts refer to their polar groups）

目前，制备石墨烯基薄膜的方法主要有6种，真空抽滤法、旋转涂覆法、喷涂法、自组装法、电化学法和气相沉积法。

真空抽滤法制备薄膜的基本原理是利用界面负压差，在过滤过程中将石墨烯基薄片分散液通过流动的方式覆盖整个界面。De等[9]利用超声剥离石墨再通过离心形成石墨烯分散液，用多孔纤维素滤膜将其过滤形成石墨烯薄膜；……