目前研究者已开发出了多种石墨制备石墨烯的产业化制备方法,其中最为常用的是化学氧化还原法和插层解剖法。然而,实现径向尺寸小于1μm的石墨烯的低成本规模化制备始终是一个挑战,诸如纺织纤维、车用润滑油、高分子材料等,需要小尺寸石墨烯的应用领域的技术发展也因此受到限制。为此,本文提出了一种原位合成纳米助磨剂辅助的球磨方法,可以实现均匀小尺寸薄层石墨烯的低成本可控制备。此方法制备的石墨烯径向尺寸小于1μm,且该方法对石墨烯片的晶体结构破坏较小,面内几乎没有含氧官能团,因而石墨烯的基本物理属性没有遭到破坏。此外,利用处理过的小尺寸石墨烯作为润滑油添加剂,不仅可以解决目前石墨烯在润滑油中存在的分散稳定性差的问题,还能够降低27%以上的摩擦系数,减少38.8%以上的磨损。本文提出的这种小尺寸石墨烯制备方法简单、成本低廉、润滑应用效果显著,具有很大的应用潜力。