五問(wèn)五答,探秘真正的石墨烯潤(rùn)滑油
近期國(guó)內(nèi)潤(rùn)滑油市場(chǎng)上主打石墨烯概念的產(chǎn)品越來(lái)越多,石墨烯潤(rùn)滑油到底是怎么回事?該不該信,今天就通過(guò)問(wèn)答的形式給大家說(shuō)一下石墨烯潤(rùn)滑油。
第一問(wèn):石墨烯是啥?
簡(jiǎn)單來(lái)講石墨烯就是以碳原子以六角型結(jié)構(gòu)組成的一層非常薄的碳薄膜(一個(gè)碳原子那么薄),從組成成份來(lái)講石墨烯和石墨,金剛石一模一樣,只是因?yàn)槠涮厥獾慕Y(jié)構(gòu)使得石墨烯具有了一些很特別的物質(zhì)屬性。從石墨到石墨烯可以說(shuō)是化腐朽為神奇。
第二問(wèn):石墨烯能給潤(rùn)滑油帶來(lái)什么好處?
石墨烯的良好特性使得其應(yīng)用范圍特別廣泛,尤其是材料電子生物等領(lǐng)域。石墨本身是很好的固體潤(rùn)滑劑,自然會(huì)有人想到能不能把比石墨NB好多倍的石墨烯應(yīng)用于潤(rùn)滑油。
石墨烯具有超薄的片層結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的力學(xué)性能和自潤(rùn)滑性,這些特性使其在潤(rùn)滑添加劑方面的應(yīng)用研究受到關(guān)注,大量研究發(fā)現(xiàn)適量的石墨烯作為潤(rùn)滑添加劑不僅可以減少摩擦系數(shù),而且能通過(guò)「摩擦吸附膜」的形式顯著提高潤(rùn)滑劑的承載抗磨性能。
石墨烯的穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和超強(qiáng)的熱傳導(dǎo)能力也是潤(rùn)滑油所需要具備的,理論上看石墨烯是一種可以顯著提升潤(rùn)滑油品質(zhì)的添加劑,潤(rùn)滑油添加石墨烯以后可以提升潤(rùn)滑油的高低溫粘度穩(wěn)定性;降低摩擦系數(shù)提高抗磨能力;提升潤(rùn)滑油的熱傳導(dǎo)能力,更利于機(jī)油溫度的控制;氧化安定性更好。
對(duì)于潤(rùn)滑油來(lái)說(shuō),石墨烯確實(shí)是一種相當(dāng)理想的添加劑,但是問(wèn)題當(dāng)然不是簡(jiǎn)單的添加混合那么簡(jiǎn)單。
第三問(wèn):石墨烯加到潤(rùn)滑油里面臨的困難是什么?
首先石墨烯加入潤(rùn)滑油要考慮的問(wèn)題是加入什么樣的石墨烯,多少層的最合適?
這種看上去很漂亮完美的單層石墨烯只是模型,實(shí)際上石墨烯的制備復(fù)雜的多,這里我們不詳細(xì)展開(kāi)。從降低摩擦系數(shù)的目的來(lái)說(shuō),不同層數(shù)的石墨烯原料的效果是不一樣的,甚至作用機(jī)理都有差異,加入潤(rùn)滑油中的石墨烯原料的選擇是第一個(gè)要解決的問(wèn)題。
其次,石墨烯加入潤(rùn)滑油中要克服的另一個(gè)困難就是團(tuán)聚效應(yīng),混合到溶劑中以后,石墨烯本身的特性會(huì)使這些薄薄的碳片自然的聚合到一起,而且這種聚合是不可逆的。想象一下,原本是液體的機(jī)油加到發(fā)動(dòng)機(jī)里,經(jīng)過(guò)高溫或者一定時(shí)間,里面的石墨烯成份聚合成了石墨顆粒,那情形簡(jiǎn)直不要太美。
現(xiàn)實(shí)中也確實(shí)已經(jīng)有過(guò)案例,車主使用某品牌石墨烯機(jī)油后導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。
最后一個(gè)要解決的技術(shù)難題是石墨烯的吸附,石墨烯是很牛X,但是要讓潤(rùn)滑油里的石墨烯成份發(fā)揮作用,必須能讓石墨烯吸附到發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬零部件表面才行,沒(méi)有吸附所謂的降低摩擦系數(shù),減磨功能就是一句空話。
簡(jiǎn)而言之,石墨烯潤(rùn)滑油絕對(duì)不是簡(jiǎn)單的搞點(diǎn)石墨烯原料和傳統(tǒng)潤(rùn)滑油混合攪拌一下,必須還要根據(jù)石墨烯的特性,增加特定的配合成份,使添加到潤(rùn)滑油中的石墨烯穩(wěn)定分散不團(tuán)聚同時(shí)還能在潤(rùn)滑過(guò)程中吸附到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件的表面。
解決以上問(wèn)題,才能說(shuō)這個(gè)機(jī)油可以發(fā)揮石墨烯的出色能力,才能稱之為真正的石墨烯機(jī)油。
這些問(wèn)題的解決每一個(gè)都需要深入的研究,多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn),甚至需要一些運(yùn)氣成份。
第四問(wèn):怎么區(qū)分哪些是真的石墨烯潤(rùn)滑油?
石墨烯作為一種納米級(jí)高科技材料,如果誰(shuí)說(shuō)有什么簡(jiǎn)單的方法能夠讓消費(fèi)者一下子判別是不是真有石墨烯成份,那一定是騙子。
石墨烯的檢測(cè)需要專業(yè)設(shè)備,門檻很高,這也是市場(chǎng)上很多人敢于打石墨烯概念的原因之一,反正絕大多數(shù)人是沒(méi)有鑒定能力的,要比口吐蓮花的水平,Who怕Who?
消費(fèi)者難以評(píng)測(cè)只能寄希望于市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)構(gòu),組織專業(yè)評(píng)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)虛假宣傳大力度處罰,當(dāng)然國(guó)內(nèi)這方面也很難能讓大家有所期待,要打假的商品列表太長(zhǎng),輪到石墨烯潤(rùn)滑油不知道什么時(shí)間了。
雖然看產(chǎn)品確實(shí)沒(méi)有辦法,做一些基本的判斷也并非無(wú)跡可尋,可以從商家的營(yíng)銷材料或者產(chǎn)品的使用方法上看出一些端倪。
比如有些產(chǎn)品使用方法上說(shuō)用前搖勻,這個(gè)就得小心了,需要搖勻意味這產(chǎn)品里有沉淀物,靜置都能沉淀的添加劑還是不要輕易加到發(fā)動(dòng)機(jī)里。
第五問(wèn):目前市面上銷售的石墨烯潤(rùn)滑油可信嗎?
考慮到前面第三個(gè)問(wèn)題中把石墨烯加入潤(rùn)滑油的技術(shù)難度,雖然不能說(shuō)一棒子全部打死,但可以說(shuō)目前市面上銷售的石墨烯潤(rùn)滑油中概念產(chǎn)品是大多數(shù),不僅是國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品,也包括一些號(hào)稱進(jìn)口的石墨烯潤(rùn)滑油品牌。甚至一些品牌在潤(rùn)滑油中加一些超細(xì)石墨粉也敢號(hào)稱石墨烯潤(rùn)滑油。
國(guó)內(nèi)石墨烯的應(yīng)用研究熱度很高,石墨烯潤(rùn)滑油也是熱點(diǎn),但是材料層次的基礎(chǔ)研究做不得假,至少在我們看來(lái)國(guó)內(nèi)的基礎(chǔ)研究水平不可能支撐現(xiàn)在市面上可以見(jiàn)到的這么多石墨烯潤(rùn)滑油品牌,其中必然是魚(yú)龍混雜,石墨烯潤(rùn)滑油市場(chǎng)雖然剛剛起步,但市場(chǎng)已然是玩家眾多,真真假假,對(duì)于消費(fèi)者也是一個(gè)大難題。
不僅僅是石墨烯潤(rùn)滑油行業(yè),整個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)也面臨一樣的問(wèn)題,新加坡國(guó)立大學(xué)Antonio H. Castro Neto教授和因石墨烯而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的Konstantin S. Novoselov聯(lián)合在Advanced Materials上發(fā)文, 對(duì)來(lái)自來(lái)美洲、亞洲和歐洲的60家公司的墨烯樣品進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些所謂的石墨烯性能有很大差異,對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)并不是最好的,并且大多數(shù)公司正在生產(chǎn)的并不是石墨烯,而是石墨烯微片。
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