[发明专利]一种钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜及制备方法

权利要求书

1.一种钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜，其特征在于，由水凝胶接枝于钛基材料表面构成。

2.一种钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜的制备方法，其步骤如下：

步骤一、前期处理：将钛基材料前期打磨抛光至表面粗糙度Ra不大于1μm，并清洗、干燥；

步骤二、钛基材料表面羟基化；

步骤三、经过羟基化的钛基材料表面接枝氧化石墨烯纳米片；

步骤四、将表面接枝有氧化石墨烯纳米片的钛基材料置于氧化石墨烯纳米片水溶液中，加入合成水凝胶的原材料，通过自由基聚合反应制备出网格状的耐高温多分子层边界润滑膜即水凝胶，伴随着水凝胶的合成即完成在钛基材料表面接枝水凝胶工艺，随后取出干燥后即可得到钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜。

3.根据权利要求书2所述钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜的制备方法，其中，步骤二中，钛基材料表面羟基化的工艺是碱处理、阳极氧化法和Piranha溶液处理工艺中的任一种，从而使钛基材料表面具有亲水性官能团-OH。

4.根据权利要求书1所述钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜的制备方法，其中，步骤三中，经过羟基化的钛基材料表面接枝氧化石墨烯纳米片的方法是：先在羟基化的钛基材料表面硅烷化，即将硅烷偶联剂上的-NH₂接枝于钛基材料表面，随后再取出浸泡于氧化石墨烯纳米片水溶液中，通过硅烷偶联剂上的-NH₂与氧化石墨烯纳米片上的-COOH发生脱水缩合反应，实现钛基材料与氧化石墨烯纳米片以C-N共价键结合。

5.根据权利要求书1所述钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜的制备方法，其中，步骤四中用到的合成水凝胶的原材料包括：单体1、引发剂、共价键交联剂、催化剂、离子键交联剂、单体2和脱水剂；其中，所述单体1为丙烯酰胺；所述引发剂为过硫酸铵；所述共价键交联剂为甲叉双丙烯酰胺；所述催化剂为N,N,N’,N’,-四甲基二乙酰胺；所述离子键交联剂为无水氯化钙；所述单体2为海藻酸钠；所述脱水剂为碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺。

6.根据权利要求书1所述钛基材料表面耐高温多分子层边界润滑膜的制备方法，其中，步骤四中，通过自由基聚合反应制备出网格状的耐高温多分子层边界润滑膜即水凝胶需要在30℃～70℃和高纯N₂保护环境下进行。