物体之间的摩擦不仅会消耗能源,同时长时间的摩擦会导致磨损加剧从而造成失效,如果能够有效的减少物体之间的摩擦不仅可以减少有效功的损耗,同时也能延长失效时间。研究表明石墨烯和四氧化三铁粒子均具有良好的润滑性能,由于纳米粒子自身的特性使得其在润滑油中难以稳定分散,这会影响其良好的摩擦学性能,所以本文采用了几种不同的改性方法对石墨烯负载四氧化三铁粒子进行了表面改性,并对其摩擦学性能进行了研究。首先,采用液相超声及化学改性的方法制备了油酸改性、蓖麻油酸改性、油酸和硅烷偶联剂KH570共同改性及蓖麻油酸和硅烷偶联剂KH570共同改性四种改性石墨烯负载四氧化三铁纳米颗粒,并对这四种粒子进行了表征。结果表明采用油酸和硅烷偶联剂KH570共同改性时四氧化三铁粒子在石墨烯表面分布情况最好,未出现明显团聚现象;采用蓖麻油酸改性时,分散效果最差。其次,采用自然沉降法和特征元素法对四种不同改性方法制备的纳米复合材料在润滑油中的分散稳定性进行研究,结果表明采用油酸和硅烷偶联剂KH570共同改性制备的纳米复合材料在润滑油中的分散稳定性最好,20天铁元素含量下降32.2%,开始出现沉淀的时间最晚,20天时出现沉淀的量最少。采用蓖麻油酸改性的纳米复合材料在润滑油中的分散稳定性最差,蓖麻油酸和硅烷偶联剂KH570改性分散稳定性效果好于油酸改性效果。另外,对不同改性方法制备的石墨烯负载四氧化三铁纳米粒子进行摩擦学性能试验,实验结果表明:四种改性方法制备的纳米材料润滑油添加比例为0.04%时摩斑直径达到最小值,油酸和硅烷偶联剂共同修饰复合材料润滑油的磨斑直径最小,为0.413mm;最大无卡咬负荷PB随着添加比例的加大,呈现先增大后基本不变的趋势;摩擦学总体效果油酸和硅烷偶联剂共同改性>蓖麻油酸和硅烷偶联剂共同改性>油酸改性>蓖麻油酸改性。最后,对添加质量比为0.01%的油酸和硅烷偶联剂共同改性复合材料润滑油进行了动力性、经济性以及清净性评分实验,并对主要摩擦副的磨损量以及其摩擦表面进行了形貌分析,结果表明:添加纳米复合材料后,发动机动力性、经济性有所提升,在大负荷时经济性更明显;添加纳米复合材料润滑油发动机清净性评分比未添加纳米复合材料时总评分低5.61分;主要摩擦副的磨损量较未添加纳米复合材料时要低,添加纳米复合材料后摩擦副表面形貌较好,没有出现大的裂纹且有表面被修复的迹象。