在工业发展中,机械设备的使用逐渐占据主导地位。而在机械设备的使用中避免不了摩擦的产生。因此人们通过在相对运动的零件间添加润滑油来达到减摩抗磨的目的。在摩擦学与纳米材料的不断发展与研究中,润滑添加剂是作为提高润滑油性能的主要手段,很多研究者重点将纳米材料引入摩擦学中进行探索研究。纳米材料在较严苛的条件下仍旧表现出较好的抗磨减摩效果,使得其在摩擦方面能够得到很好的研究及应用。本论文以石墨烯（Reduced graphene oxide,rGO）为碳载体,通过水热法原位生长二氧化铈（CeO₂）或氟化铈（CeF₃）纳米粒子,获得石墨烯基纳米复合材料。详细研究制备工艺条件对复合材料的微观结构的影响规律,重点探讨复合材料的微观结构与性能之间的联系,获得新型高效的纳米润滑油添加剂复合材料。主要研究内容如下:（1）二氧化铈/石墨烯（CeO₂/rGO）纳米复合材料的制备及摩擦学性能研究:以GO为前驱体,通过水热反应,原位生长CeO₂纳米粒子获得CeO₂/rGO纳米复合材料。考察GO和Ce的前驱体-六水硝酸铈（Ce（NO₃）₃·6H₂O）的投料比对纳米复合材料的微观结构的影响。CeO₂纳米颗粒在氧化石墨烯上均匀分布,颗粒大小分布为4-9 nm。摩擦学研究表明,CeO₂/rGO纳米复合材料明显改善了基础油的摩擦学性能;与其他添加剂相比,具有最优异的抗磨减摩效果。润滑油具有良好的润滑性能归因于氧化石墨烯片层状结构可通过层间滑动减少摩擦和磨损,CeO₂纳米颗粒则起到微球体的作用,将磨损表面之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦。（2）氟化铈/石墨烯（CeF₃/rGO）纳米复合材料的制备及摩擦学性能研究:以GO为前驱体,通过水热反应,原位生长CeF₃纳米粒子获得CeF₃/rGO纳米复合材料。CeF₃纳米颗粒均匀分布在GO纳米片表面,CeF₃纳米颗粒大小分布为8-10.5 nm。摩擦学研究表明,与其他添加剂相比,制备的CeF₃/rGO纳米复合材料具有最优异的抗磨减摩效果,同样可以一定程度上改善基础油的摩擦学性能。（3）二氧化铈/石墨烯/碳纳米管（CeO₂/rGO/CNTs）纳米复合材料的制备及摩擦学性能研究:以GO/CNTs为前驱体,通过水热反应,原位生长CeO₂纳米粒子获得CeO₂/rGO/CNTs纳米复合材料。氧化石墨烯与酸化碳纳米管通过π-π键形成稳定结构,碳材料上CeO₂纳米颗粒大小分布为3-3.5 nm。对不同材料进行摩擦性能分析。结果表明,CeO₂/rGO/CNTs纳米复合材料能够稳定均匀的分散基在础油中,并显著改善基础油的润滑性能。润滑油具有良好的润滑性能归因于氧化石墨烯片层状结构可通过层间滑动减少摩擦和磨损,CeO₂纳米颗粒则起到微球体的作用,碳纳米管担当轴承的作用,从而减少摩擦副的接触面积和摩擦磨损。