摩擦和磨损是工业机械装备中最常见的问题,由此造成的经济和能源损失十分严重。在我国,随着工业技术的发展,越来越多的关键零部件在服役过程中长期遭受多环境和复杂工况,如高低温、高速、重载或交变载荷等苛刻工况,更易发生磨损、疲劳等损伤,从而影响全寿命周期内的可靠性、安全性、实用性和可维修性,甚至可能造成灾难性事故。润滑油广泛应用于设备的相对运动润滑,以减少机械设备在非常恶劣的摩擦条件下的摩擦和磨损,而为了提高油品的润滑性能,通常在油中加入各种添加剂。石墨烯是一种具有二维的层状结构的材料,除了具有非凡的性能外,还具有传统材料所不具备的独特的磨损和摩擦性能。将石墨烯作为润滑添加剂是一个很有前景的应用方向,但是还存在工况适应性、长期分散稳定性等各种关键问题,如果不加以解决,仍然难以实现石墨烯润滑剂的产业化和大规模应用。因此本文针对石墨烯在工业润滑油中的分散稳定性问题,通过对石墨烯基材料进行功能化改性、层数和结构调控,实现石墨烯在润滑油中的高的分散性和优异的摩擦润滑性能,以满足工业应用要求,主要研究内容和结论如下:（1）通过改性技术提高石墨烯在液压油中分散稳定性。利用钛酸酯偶联剂对氧化石墨烯进行改性,将长链烷烃成功接枝到氧化石墨烯表面,制得功能化石墨烯（T-GO）。结果表明:制得的功能化石墨烯在工业润滑基础油（静液压油和抗磨液压油）中具有高的分散性,常温放置30天不会发生沉降;含0.08 wt%的T-GO的液压油具有优异的摩擦性能,与原油相比,摩擦系数降低约50%,磨损降低约20%;高的分散性确保对摩擦界面的持续供应,沉积在界面形成的类石墨烯摩擦保护膜提高了承载并减小了摩擦和磨损。（2）调控石墨烯层数增强其在传动油中的摩擦学性能。单层石墨烯（SLG）、少层石墨烯（FLG）、多层石墨烯（MLG）和纳米石墨片（Nano G）加入到传动油中,探究片层数对分散性和润滑性能的影响。结果表明:与FLG、MLG和Nano G相比,SLG由于具有高的比表面积,呈现最好的分散稳定性,且摩擦测试表明其具有最佳的摩擦学性能,摩擦系数降低高达43.7%;SLG高的层间距和摩擦诱导的多层结构有利于层间剪切滑动,高的分散性和有序的结构转变导致形成均匀致密的石墨烯基润滑薄膜,因此具有最低的摩擦系数和最好的抗磨损性能。（3）石墨烯非公度异质结构的构建实现其在齿轮油中的超低摩擦。通过水热法合成了石墨烯/Mo S2异质结构材料（r GO-Mo S2-1）,其中二硫化钼在还原氧化石墨烯表面均匀垂直生长。将异质结纳米复合材料添加到齿轮油中,考察其分散稳定性和摩擦学性能。结果表明:0.04 wt%的r GO-Mo S2-1在齿轮油中具有良好的分散稳定性,均匀分散15天而不发生沉降;四球摩擦实验显示其具有优异的摩擦学性能,与纯油相比,摩擦系数降低16.7%,磨斑直径降低22.6%;这种优异的减摩耐磨性能归因于r GO-Mo S2-1材料在油中良好的分散稳定性、摩擦过程中形成的摩擦保护薄膜以及异质结材料独特结构导致的低的层间剪切力的协同作用。