[00327146]等离子体辅助球磨制备石墨烯基纳米复合材料技术

　　一、成果介绍

　　等离子体辅助球磨技术是利用等离子体的微区快速加热效应、高能电子轰击效应以及化学催化反应效应,耦合钢球的球磨机械力效应,有效地提高了球磨的效能并引入新的组织演变机制。利用该技术制备石墨烯基纳米复合材料,可以促进石墨烯片层的剥离及加速石墨烯基复合材料的组织细化,从而大大提高球磨的效率。另一方面,等 离子体辅助球磨大大增强石墨烯基纳米复合材料的活性,并激发完成粉体的表面修饰,使得所制备的石墨烯基纳米复合材料体系具有独特的组织结构,从而提高材料的性能。其工作原理如图 1 所示。

　　图 1 等离子体辅助球磨装置工作原理示意图

　　例如:利用等离子体辅助球磨制备的石墨烯基纳米复合润滑添加剂,不但在基础油中具有良好的分散稳定性,而且具有优异的减摩抗 磨及自修复性能。这是由于所制备的石墨烯基纳米复合润滑添加剂在摩擦过程中,易于进入并吸附沉积在摩擦副表面形成一层覆盖膜,同 时当一些石墨烯片层由于变形破裂时,包裹在石墨烯片层里面的高活性复合纳米颗粒会暴露并释放出来,填补覆盖石墨烯片层破裂裸露的摩擦表面,发挥协同作用提高自修复膜的耐久性。图 2 为所制备的石墨烯基纳米硼酸盐复合材料的 TEM 形貌图。

　
图 2 等离子体辅助球磨制备的石墨烯/硼酸盐纳米复合材料的TEM 图

　　二、预期市场前景与效益

　　等离子体辅助球磨制备石墨烯基纳米复合材料技术在纳米复合材料的组织细化、表面改性、反应活性等方面表现出巨大潜力,是一种节能、高效、先进的高性能新材料制备技术,目前已获得多项国家发明专利。在纳米润滑添加剂、纳米催化剂、纳米智能涂料等纳米功能材料的制备方面有广阔的应用背景,对提高厦门市新材料领域的研发水平,促进石墨烯基纳米复合材料的应用具有重要意义。

　　三、合作方式

　　等离子体辅助球磨制备石墨烯基纳米复合材料技术可以通过转让、与学校建立联合实验室、联合申报课题等多种形式,共同研发新型多功能石墨烯基纳米功能材料,促进该技术的落地与应用。