船舶柴油机多处于高温高载荷的恶劣工况下,由摩擦磨损造成的损失不可估量。在润滑油中加入添加剂可以大大改善润滑油的减摩和抗磨性能,甚至达到一定的自修复效果从而有效减少船舶柴油机的摩擦磨损。本文首先以石墨烯、硼酸钙为原料,油酸为修饰剂,利用等离子体辅助球磨制备硼酸钙/石墨烯润滑添加剂（文中统称为1#润滑添加剂）。为了进一步探究等离子体辅助球磨法制备石墨烯负载硼酸盐复合粉体的工艺,再以膨胀石墨代替石墨烯为原料,制备第二组硼酸钙/石墨烯润滑添加剂（文中统称为2#润滑添加剂）。通过SEM、FT-IR、Raman、TEM、XRD等检测手段对所制备的两种润滑添加剂进行微观结构和表面特性分析,利用摩擦磨损试验机测试其在不同温度下的摩擦学性能,并探究其减摩抗磨机理。本文的主要研究内容包括:（1）研究以两种不同原料合成的润滑添加剂的形成机制。球磨20 h所制得的两种润滑添加剂中硼酸钙的粒径为8nm-10nm左右,且被2-3层石墨烯所包裹为球状。这说明在等离子体辅助球磨过程中,磨球的机械作用促使膨胀石墨剥离为石墨烯,同时等离子体的热效应使硼酸钙颗粒表面温度迅速升高并产生“热爆”,处于高应力状态下的硼酸钙颗粒热爆飞溅出来,冷凝沉积在石墨烯上并随即被包覆为球状,两者逐渐形成纳米复合结构。（2）测试两种润滑添加剂在润滑油中的分散性。结果表明,添加量为0.05wt%的两种球磨20h粉体的复合油,静置30天后无明显沉降现象发生,这是因为等离子体辅助球磨实现了油酸对两种纳米润滑添加剂的表面修饰,油酸的非极性长链烷基吸附于两种润滑添加剂的表面,并在基础油中产生空间位阻效应,使这两种润滑添加剂在基础油中具有良好的分散性。（3）分析两种润滑添加剂在不同温度下的摩擦学性能。结果表明,常温下1#-PM20h复合油的摩擦系数相较于基础油降低了28.6%,磨损量降低了33.4%;2#-PM20h复合油的摩擦系数相较于基础油降低了26.4%,磨损量降低了32.5%。高温下1#-PM20h复合油的摩擦系数相较于基础油降低了47.7%,磨损量降低了46.1%;2#-PM20h复合油的摩擦系数为相较于基础油降低了48.9%,磨损量降低了48%。可见两种由不同原料球磨20h制备的润滑添加剂的摩擦学性能基本一样,这表明等离子体辅助球磨可以有效地剥离膨胀石墨,获得较高质量的石墨烯基复合润滑添加剂材料。（4）探究两种润滑添加剂的摩擦学机理。试验表明,两种润滑添加剂在摩擦过程中,被包覆为球状的纳米硼酸钙粒子可以在摩擦副表面产生多活动中心的滚动摩擦,有效地减少了摩擦副表面的擦伤;复合油中的纳米复合粉体填充沉积到磨损表面的凹坑、沟槽中,对摩擦副表面的磨痕进行原位修复,并且当摩擦过程中石墨烯片层破裂时,释放出的纳米硼酸钙颗粒会沉积在摩擦副表面并进一步发挥减摩抗磨的作用。尤其在高温条件下,石墨烯和硼酸盐更容易沉积吸附在摩擦表面,通过协同作用有效对磨损表面进行修复,从而使整个摩擦过程中的摩擦系数更低。