金属材料兼具高强度、高韧性和易加工成型等特点，是目前应用最广泛的材料。但是金属材料硬度较低，在与相对较硬的材料对摩过程中容易产生严重的黏着磨损和磨粒磨损，某些金属表面的氧化膜还会增大摩擦阻力，造成额外的能源消耗。此外，一些承受高载荷的部件还容易形成疲劳裂纹，发生疲劳磨损使材料过早失效。金属基自润滑材料旨在通过掺杂固体润滑剂，或者通过表面改性，提高金属的抗磨减磨性能，获得更长的使用寿命和更低的能量损耗，并且能够适应更加复杂、苛刻的使用环境。金属基自润滑块体材料主要采用粉末冶金法制备，由于石墨烯等非金属材料与金属的互溶度较低，采用粉末冶金法可以有效提高石墨烯在金属基体中的分散均匀度和结合强度，从而使复合材料获得更好的性能。 粉末冶金法的主要技术特点与陶瓷材料的烧结类似，包括粉体的混合、烧结两个步骤，粉体混合通常采用球磨法，烧结通常采用无压、热压和放电等离子烧结。相对于陶瓷而言，金属表面的反应活性较高，因此涂层制备手段更加多样，且更加经济实用，除采用热喷涂外，还可采用电化学沉积、偶联剂表面接枝等方法制备金属-石墨烯自润滑涂层。
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