液态金属基导电摩擦剂LM@rGO实现制动系统摩擦增效与耐磨延寿的协同突破

来自国内的研究人员针对制动系统工作效率与使用寿命难以兼得的矛盾，成功开发出一种Stribeck型液态金属基导电摩擦剂LM@rGO。该材料通过界面配位键转化和复合润滑结构构建，使摩擦系数提升525%，磨损率降低6.1%，兼具抗电化学腐蚀特性，为腐蚀环境下的高性能制动提供了创新解决方案。

　　

作为一对相互制约的指标，制动系统的工作效率和使用寿命分别取决于刹车片的摩擦性能与磨损率。在维持工作效率的同时延长使用寿命已成为工业领域的核心难题。本研究通过在室温(RT)下合成由液态金属(LM)和还原氧化石墨烯(rGO)构成的Stribeck型导电摩擦剂(CFA)——LM@rGO，其结构融合了纳米限域水诱导的基底排列、共价键及π–π小板桥接相互作用。在摩擦过程中，界面间的范德华力转化为石墨烯氢与液态金属间的配位键，从而增强界面相互作用与摩擦效应。此外，液态金属渗入摩擦副表面与石墨烯逐层自组装，在边界润滑和流体润滑重叠区形成复合结构，显著改善摩擦学性能。涂覆LM@rGO CFA的样品摩擦系数(COF)较未涂覆样品提升525%，磨损率降低6.1%，展现出摩擦增效(FI)与耐磨(WR)的协同效应。该摩擦剂不仅提升制动系统工作效率，更具备优异抗电化学腐蚀能力，为腐蚀环境下高性能制动提供了实用化解决方案。