一种石墨烯-冰层复合润滑结构及其制备方法与超润滑应用

本发明公开了一种石墨烯‑冰层复合润滑结构及其制备方法与超润滑应用。所述方法包括：通过机械剥离法制备大面积单层石墨烯并转移至PDMS薄膜；将石墨烯与石墨基底在湿度>60%环境中进行水分子吸附处理；在同等湿度下，以2μm/s速度将石墨烯与基底贴合，经80℃加热后分离，在界面间形成厚度约0.38nm的二维冰层，构筑出石墨烯‑冰‑石墨三明治结构。经原子力显微镜摩擦测试验证，该结构在室温、湿度>40%环境中摩擦系数降至0.008以下，实现稳定超润滑。本发明首次在室温高湿环境中主动利用水分子构筑二维冰润滑层，解决了潮湿环境下二维材料润滑失效的难题，工艺简单，润滑效果持久，为高湿度工况下的机械系统提供了创新解决方案。