石墨烯，一种由碳原子以sp²杂化方式排列成单原子层蜂窝状结构的二维材料，凭借其优异的润滑抗磨性能和机械强度，在润滑添加剂领域展现出巨大的应用潜力。然而，由于石墨烯的比表面积较大和片层之间强烈的π-π键作用，石墨烯在润滑油中极易发生蜷曲、团聚和聚沉。当团聚发生时，石墨烯会在润滑剂中沉积，严重影响了润滑剂的性能。分散稳定性，是石墨烯作为优质润滑剂添加剂的前提条件。

很多石墨烯润滑剂项目在实验室小试阶段效果不错，但一进入中试或量产就“翻车”——小试能过关，量产就翻车。问题的根源往往在于：实验室的设备压力够用，但放大到产线后，压力不够、分散效果达不到。

高压均质机惯用的200MPa，为什么到了石墨烯反而不够用？

最近，我们收到了一位从事石墨烯润滑剂研发的客户反馈。客户在实验室阶段，使用传统高压均质机（200MPa）对石墨烯进行分散，由于石墨烯材料结构特殊，普通高压处理下，常存在以下问题：

• 分散效果差： 石墨烯片层团聚严重，粒径分布宽，大颗粒残留多，导致润滑剂在摩擦副表面无法形成均匀的润滑膜。

• 性能不稳定： 批次间差异大，润滑效果时好时坏，无法满足高端润滑产品的稳定性要求。

• 结构损伤风险： 传统高压均质依赖“随机破碎”，压力波动大、局部产热高，容易破坏石墨烯的晶格结构，牺牲其本征的润滑性能。

200MPa的压力，不足以提供足够的能量来克服石墨烯片层间的强范德华力，实现高效剥离与均匀分散。而单纯提高传统均质机的压力，又可能带来更严重的结构损伤。

超高压微射流均质技术：压力差一级，效果差多少？

微射流均质法的出现，为石墨烯润滑剂的分散提供了新的技术路径。其核心原理是：利用溶剂与石墨烯之间的相互作用来破坏石墨片层间的范德华力，并借助超高压产生的剪切力和空穴效应完成剥离。

超高压微射流均质机通过高压微射流产生的强烈剪切力和冲击力，能够有效地将石墨烯片层剥离并均匀分散在溶剂中，避免了石墨烯的团聚和堆叠，从而保留了石墨烯的原始性能。

均界实验室采用HPW-250中试型微射流均质机，在300MPa压力下循环20次，对客户提供的石墨烯润滑剂样品进行了均质处理。

处理后的样品在粒径分布、分散均匀度和体系稳定性方面均达到了客户的技术指标要求。 300MPa的超高压力成功打开了石墨烯的硬团聚体，实现了纳米级均匀分散，同时保留了石墨烯片层的结构完整性。

这一案例说明了一个关键问题：石墨烯润滑剂的分散，压力不是“有就行”，而是“压力够才行” 。200MPa和300MPa看似只差100MPa，但对于石墨烯层间范德华力的克服，这100MPa可能就是“打不开”和“打得开”的分水岭。

超高压微射流均质机剥离石墨烯的技术优势

微射流均质法只涉及石墨烯的剥离，没有氧化的工序，因此不需要担心产生氧化物和结构缺陷。在有冷却液保护下，又可保证剥离环境在合适温度区间内进行。相比其他方法，微射流均质法的优势在于：

• 精准的压力控制——针对不同碳材料类型，均界超高压均质机设备支持压力可调范围广（50-300MPa，最大设计压力可达420Mpa），通过多级均质实现梯度分散——先低压力解聚软团聚，再高压力细化硬团聚。

• 高效的剥离能力——高压微射流产生的强烈剪切力和冲击力，能够有效地将石墨烯片层剥离并均匀分散在溶剂中，避免了石墨烯的团聚和堆叠。

• 完整的片层结构——纯物理剪切力，不依赖化学试剂，在“打开”团聚体的同时，最大限度保护石墨烯晶格完整性。

• 易于规模化放大——均界HPW系列从实验型（HPW-10）到中试型（HPW-250）到量产型（HPW-500），全部采用相同的金刚石交互容腔几何结构。实验室跑通的压力参数，可直接用于中试和量产设备，对于石墨烯润滑剂这类对分散效果要求极高的物料，进入量产阶段会更加可控。

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