石墨烯作为一种新兴的二维平面碳材料,拥有诸多优异性能,在机械、材料等领域都显示出巨大的应用前景。而石墨烯摩擦磨损性质的研究对于其在微纳器件及摩擦学上的进一步应用具有重要价值。本研究首先通过不同制备工艺得到机械剥离石墨烯(MEGS),化学气相沉积石墨烯(CVDGS),氧化还原石墨烯(RGOS)和氧化石墨烯(GOS)样品,并利用原子力显微镜(AFM),拉曼光谱,X射线光电子能谱等技术对样品的表面形貌和结构进行表征。然后,利用AFM对石墨烯样品表面与针尖之间的粘附力进行了测量与分析,认为不同制备工艺得到的石墨烯粘附力差异较大并且受到环境相对湿度的影响,但是粘附力的大小与石墨烯厚度几乎没有关系。本研究重点利用AFM对四种类型石墨烯样品的摩擦力和抗磨损性能进行了测试和比较分析。研究结果表明,空气环境下四种类型的石墨烯材料都能有效降低SiO2/Si基底表面的摩擦力,即具有一定的润滑作用。MEGS具有最低的摩擦力和最佳的抗磨损性能,这取决于其近乎完美的六边形晶体结构。CVDGS表面存在无法完全去除的PMMA等残留物并且结构中存在极少量的缺陷,故其摩擦性能和抗磨损性能相对MEGS都具有一定程度的降低。GOS由于表面含有丰富的含氧基团以及结构上存在较多的缺陷,显示出较为特殊的摩擦磨损现象,主要表现为摩擦力随环境相对湿度的增加而降低,摩擦力在较大的扫描速度下呈现下降趋势以及抗磨损性能较差等特点。经过化学还原之后的RGOS表面含氧功能基团大大减少,因此摩擦力相比GOS具有一定的减小,但是结构上的缺陷并没有明显的减少,故其抗磨损性能与GOS相差不大。