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专利摘要

本发明公开了一种含石墨烯离子液体纳米复合润滑膜。通过1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体对石墨烯非共价功能化处理，使获得的石墨烯可以稳定的分散在水和有机溶剂里，然后将石墨烯和1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体混合分散在丙酮里，最后通过静电吸附方式从分散液里制备出含石墨烯离子液体纳米复合润滑膜。纳米复合润滑膜兼有石墨烯高的微摩擦承载力和离子液体低的微/纳摩擦系数，可用于解决MEMS等微器件的润滑问题。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201010609982.6
申请日期:
2010-12-23
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C10M141/12
发明/设计人:
王立平，蒲吉斌，薛群基
权利要求: 1.一种含石墨烯离子液体纳米复合润滑膜，其特征在于纳米复合润滑膜通过以下步骤来制备： A.石墨烯和离子液体丙酮分散液的制备采用氧化石墨烯为原料，通过超声分散形成均匀稳定的氧化石墨烯去离子水分散液，然后将氧化石墨烯去离子水分散液和[BMIM][BF4]去离子水溶液在超声分散作用下充分混合；将85wt％水合肼加入到上述混合水溶液中，并于80-100℃水浴中搅拌反应1-5h，溶液由黄褐色变为黑色，待溶液冷却至室温时，用去离子水反复清洗，抽滤，再通过离心去除多余的[BMIM][BF4]，离心后的石墨烯室温干燥；在超声分散作用下将石墨烯添加到[BMIM][PF6]丙酮溶液中，最终获得稳定的石墨烯和离子液体丙酮分散液；氧化石墨烯去离子水分散液的浓度为0.5mg·mL-1-2mg·mL-1；[BMIM][BF4]去离子水溶液的浓度为5mg·mL-1-20mg·mL-1；氧化石墨烯去离子水分散液和[BMIM][BF4]去离子水溶液的体积比为2∶1-1∶2；氧化石墨烯与85wt％水合肼的质量比为3∶1-1∶1；[BMIM][PF6]丙酮溶液的浓度是1-4mg·mL-1；石墨烯和离子液体丙酮分散液的浓度是0.005mg·mL-1/1mg·mL-1-0.4mg·mL-1/4mg·mL-1，B.含石墨烯离子液体纳米复合润滑膜的制备通过98wt％H2SO4和30wt％H2O2对单晶硅片表面羟基化处理；然后利用提拉镀膜仪将羟基化单晶硅片浸渍在石墨烯和离子液丙酮分散液中，浸渍后在氮气环境下热处理，最终得到含石墨烯离子液体纳米复合润滑膜；羟基化单晶硅片在石墨烯和离子液丙酮分散液中的浸渍时间是1-5min；羟基化单晶硅片从石墨烯和离子液丙酮分散液中退出的速度是400-800um·s-1；热处理温度是90-150℃，热处理时间是20-60min。