在机械传动领域中，与工程塑料相比，碳纤维增强复合材料（CFRP）由于其自润滑特性以及较高的比强度和比模量，可以有效地取代金属作为传动部件。然而，以塑料作为基材的碳纤维增强复合材料具有较高的磨损率和摩擦系数，会对工业生产、人员安全带来严重的后果。近年来，研究人员通过对聚合物、碳纤维以及材料界面进行改性处理，以期获得更好的摩擦性能。我们提出了一种简便有效的方法，通过高压成型的工艺来制备不同石墨烯微片（GNPs）含量的碳纤维增强复合材料。试验结果表明，相较于没有添加GNPs的样品，当GNPs含量达到15 %时复合材料的摩擦系数和磨损率分别降低了44.7 % 和77.8 %，呈现出良好的耐磨性能。此外，通过设计不同的实验条件（包括滑动速度、载荷、时间和温度），我们发现GNPs 摩擦膜的形成和破坏机制对碳纤维增强复合材料的摩擦性能有显著的影响。

图1. 石墨烯微片/碳纤维增强复合材料的摩擦机制图

该文章发表在Tribology International（https://doi.org/10.1016/j.triboint.2023.108577）

文章信息：Yirong Chen, Jingjing Zhang *, Lerong Wang, Qinru Tian, Jiajie Wu, Pengcheng Li, Anfu Chen, Shijun Huang, Caihong Lei *. Tribological behavior of carbon-fiber-reinforced polymer with highly oriented graphite nanoplatelets. Tribology International,2023,186. IF:6.200