7月26日，Nature發(fā)表了中科院蘭州化學(xué)物理所科研人員利用無溶劑機(jī)械剝離法同步改性制備水性六方氮化硼納米片潤滑劑的最新成果。該項(xiàng)工作得到了包括國家自然科學(xué)基金、青年創(chuàng)新促進(jìn)會、甘肅省科技計(jì)劃等支持。

鋯剛玉砂圈,棕剛玉砂圈,碳化硅砂圈,陶瓷磨料砂圈,煅燒剛玉砂圈

據(jù)估計(jì)，在眾多機(jī)械、機(jī)電等動力系統(tǒng)中，摩擦損耗造成的能源浪費(fèi)超過了總量的6%，而礦物油為主的潤滑材料又會對土壤和水資源造成嚴(yán)重污染。隨著人們對環(huán)保的重視加深，綠色潤滑材料（如水基潤滑劑）已成為研究熱點(diǎn)。

六方氮化硼納米片Hexagonalboron nitride nanosheets(H-BNNSS)由于其自身特點(diǎn)，被認(rèn)為是非常有前途的“綠色”潤滑劑材料。但是，它的問題在于分散性差，這使得之前H-BN潤滑材料的摩擦系數(shù)一般都在0.08以上，進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)就是本次研究的關(guān)鍵所在。熱塑性材料聚醚酰胺（Pebax）以其各方面性能的優(yōu)異表現(xiàn)被研究人員選中，與H-BNNSS結(jié)合，實(shí)現(xiàn)原位功能化。最終的材料表征確認(rèn)了Pebax-BNNSS在水中的分散性，并且通過氮化硅（Si3N4）介質(zhì)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)往復(fù)摩擦試驗(yàn)得出最小摩擦系數(shù)約0.003。

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PebaxBNNSS的剝離和分散示意圖。如圖所示，Pebax分子將隨機(jī)與機(jī)械剝落過程中形成的懸掛鍵反應(yīng)。a：H-BNNSS的剝離和原位功能化室。bc：是H-BNNSS的剝離和原位功能化過程。d：獲得的PebaxBNNSS。

綜上，以商業(yè)H-BN粉末和Pebax為前驅(qū)體，通過簡單的無溶劑機(jī)械剝離工藝一步法制備出的Pebax-BNNSS是一種實(shí)用的潤滑劑添加劑。

蘭州物化所博士生導(dǎo)師張俊彥和研究員于元烈為通訊作者，同樣貢獻(xiàn)的還有安璐璐。原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41699-019-0111-9