二硫化鉬地潤(rùn)滑特性

1、二硫化鉬的潤(rùn)滑特色綱領(lǐng)二硫化鉬不只在常例環(huán)境，并且能在重載荷、高真空或低溫、高速或低速、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境里，充散發(fā)揮出低摩擦系數(shù)、高磨損壽命和潤(rùn)滑靠譜等長(zhǎng)處，而被廣泛應(yīng)用。主題辭：二硫化鉬潤(rùn)滑特色抗報(bào)壓真空潤(rùn)滑1.二硫化鉬的理化特色：分子式：MoS2分子量：16008顏色：蘭-灰到黑色密度/cm3:或、熔點(diǎn)：約1500（或大于1800、1185）硬度：（或knnop12-60）顯微硬度：基礎(chǔ)面102Mpa，棱面103Mpa表面能：基礎(chǔ)面10-2J/M2，棱面10-1J/M2熱脹系數(shù)：10-710-6/K溫度堅(jiān)固性：空氣中-184400（或-180400400、399、450）。真空或惰性氣體中

2、，大于1100（或1200、1800）摩擦系數(shù)：約（或，沒(méi)有氣體吸附層時(shí)為）承載能力，大于103Mpa(或大于103Mpa)?；瘜W(xué)堅(jiān)固性：氧化：干燥空氣中，從417（750F）（或370、400、399、350、450）開(kāi)始氧化后。560后（或540）強(qiáng)烈氧化。濕潤(rùn)空氣中，室溫即發(fā)現(xiàn)有氧化，但很稍微，在濕度與酸值都很高時(shí)，氧化才變得明顯。氧化產(chǎn)物為MoO3與So2，氧化系放熱反響H=mol。分解：真空或惰性氣體里，1100（或1200、真空9821093、氬氣中13501472）后開(kāi)始分解。分解產(chǎn)物為Mo與S。能耐除王水，熱而濃的鹽酸、硫酸、硝酸外的任何酸，在氟、氯中可分解，但在無(wú)水HF中不分

3、解，能與液氧相容。能腐化堿金屬（如Li、Na、K、Rb、Cs、Fe等）。在水、石油制品和各樣合成潤(rùn)滑劑中不溶解，能按隨意比率混淆使用。2、二硫化鉬與載荷工件表面微觀是不平坦的，一旦相互間發(fā)生滑動(dòng)，真是接觸僅限制于一些很小的高點(diǎn)上。用電阻法或其余方法估測(cè)，真切接觸面還不到表觀面積的萬(wàn)分之一。因此，即便施以很小載荷，接觸點(diǎn)局部壓強(qiáng)也會(huì)很大，載荷加大，會(huì)因壓強(qiáng)過(guò)大而升溫，甚至融化。潤(rùn)滑目的即在于防備工件間直接接觸。油脂潤(rùn)滑時(shí)，當(dāng)載荷過(guò)大，潤(rùn)滑膜會(huì)被“壓破”或溫度上漲潤(rùn)滑油流失，這將致使?jié)櫥て扑椋そㄖ苯咏佑|而發(fā)生黏著（熔合）磨損。用二硫化潤(rùn)滑，當(dāng)載荷上漲時(shí)，潤(rùn)滑見(jiàn)效非旦不降落，還會(huì)提升。即便超出了

4、鋼鐵服氣壓強(qiáng)的重載荷103Mpa下，潤(rùn)滑仍舊。二硫化鉬優(yōu)秀抗報(bào)壓潤(rùn)滑作用Milne在多種條件下，對(duì)多種二硫化鉬潤(rùn)滑膜作了深入研究，當(dāng)載荷有上漲至?xí)r，摩擦系數(shù)卻由降落至或更低。Bielak等人測(cè)定，二硫化鉬在103Mpa下，摩擦系數(shù)僅。Boyn和Rober等人在大氣，室溫里，比許多種潤(rùn)滑資料在103Mpa重載荷下的摩擦系數(shù)，發(fā)現(xiàn)二硫化鉬比其余潤(rùn)滑資料摩擦系數(shù)都要低。西村元在比較二硫化鉬、鋁、聚四氟乙烯等涂層的磨損過(guò)程后發(fā)現(xiàn)，不論在哪一種氛圍下，二硫化鉬的磨損都特別少，摩擦系數(shù)也最低。漢沽石油化學(xué)廠用四球機(jī)測(cè)定，當(dāng)鋰基脂中增添3%的MoS2后，PB值由40kg上漲到66kg以上。重載荷下，二硫化鉬

5、不只擁有很高的堅(jiān)固性，極低的摩擦系數(shù)，還擁有很高的磨損壽命。Magie測(cè)定二硫化鉬在102Mpa下，磨損壽命（來(lái)往周期）達(dá)13萬(wàn)次，二硫化鉬復(fù)合油脂可達(dá)159萬(wàn)次，二硫化鉬樹(shù)脂黏結(jié)膜可達(dá)986萬(wàn)次。Stupp亦比較了幾種常用固體潤(rùn)滑資料的磨損壽命，氮化硼360次。磨損壽命仍舊數(shù)二硫化鉬最高。高堅(jiān)固性，低摩擦系數(shù)，高磨損壽命，使二硫化鉬成為最正確“抗報(bào)壓”潤(rùn)滑資料。二硫化鉬抗報(bào)壓機(jī)理商討B(tài)arrg、Binkelman發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)環(huán)境中濕度較大時(shí)，才出現(xiàn)載荷加大，二硫化鉬摩擦系數(shù)降落的現(xiàn)象。濕度較低，初步摩擦系數(shù)就很低，跟著載荷上漲而降落的趨向就變得不甚明顯。Karpe、Gansheimer、So

6、lomon等人指出：隨載荷加大，二硫化鉬吸附水蒸氣層減少甚至消逝，其摩擦系數(shù)亦降落，更湊近無(wú)吸附的最低點(diǎn)。3、二硫化鉬與真空真空，特別真空高溫環(huán)境中，二硫化鉬顯示出比它在大氣中更優(yōu)良的潤(rùn)滑見(jiàn)效，使它在六十年月勃起的宇宙航行中軒露頭角。油脂和石墨對(duì)真空潤(rùn)滑的限制性潤(rùn)滑油脂的基礎(chǔ)油是用減壓升溫蒸餾法生產(chǎn)的。因此，它在真空，特別真空高溫環(huán)境下，它會(huì)因汽水逸失而變質(zhì)。并且，油蒸汽還會(huì)污染儀表和宇航器極有限的空間。潤(rùn)滑油贊成的極限蒸發(fā)率為10-7g/cm2。真空中，石墨雖無(wú)數(shù)蒸發(fā)之慮。但石墨的潤(rùn)滑，滑動(dòng)主要發(fā)生在晶體間的蒸汽吸附層內(nèi)，真空使它失掉了賴以滑動(dòng)的蒸汽，摩擦系數(shù)也猛升到。明顯，油脂或石墨都不適

7、合真空潤(rùn)滑。二硫化鉬優(yōu)秀的真空?qǐng)?jiān)固性真空中，二硫化鉬既不會(huì)蒸發(fā)，亦不會(huì)因失掉蒸汽而潤(rùn)滑惡化。真空中二硫化鉬變質(zhì)的原由于“熱分解”。能使二硫化鉬熱分解的溫度很高，真空里為9821093，惰性氣體中為13501470。低于該溫度，二硫化鉬是相當(dāng)堅(jiān)固的。二硫化鉬優(yōu)秀的真空潤(rùn)滑性與石墨相反，真空中的二硫化鉬，其摩擦系數(shù)明顯降落。表一石墨與二硫化鉬潤(rùn)滑特色比較表潤(rùn)摩擦系數(shù)熱堅(jiān)固溫度大氣內(nèi)滑材惰性大真濕度真空中料濕度高低氣體中氣中空中石100720墨000M750200oS20明顯，真空里的二硫化鉬不只溫度適應(yīng)范圍大，并且很堅(jiān)固，低于800時(shí)，摩擦系數(shù)不隨溫度高升而提升，高于1000后，摩擦系數(shù)才開(kāi)始隨溫

8、度高升而舉證，潤(rùn)滑開(kāi)始劣于石墨。Brewel測(cè)出在10-9Pa高真空里的二硫化鉬摩擦涂膜潤(rùn)滑的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，摩擦系數(shù)僅；而10-6Pa、3000r/min、2kg負(fù)荷下，二硫化鉬濺射膜潤(rùn)滑的軸承，工作壽命已超出1500時(shí)。二硫化鉬真空潤(rùn)滑機(jī)理商討二硫化鉬的潤(rùn)滑與它顯微變化一致：Flom在光學(xué)顯微鏡下觀察到，二硫化鉬在真空中的劈開(kāi)面圓滑，在大氣中的劈開(kāi)面不圓滑，津合裕子用電鏡發(fā)現(xiàn)，摩擦都會(huì)使二硫化鉬晶體微觀晶化，而真空中微晶化程度遠(yuǎn)比大氣中低得多。不難理解，真空中二硫化鉬潤(rùn)滑比大氣中時(shí)好得多。再深入商討，很多學(xué)者將這些現(xiàn)象又歸納到濕度的影響，氣壓境地，二硫化鉬表面水蒸氣吸附層減少甚至消逝，水蒸氣對(duì)潤(rùn)

9、滑攪亂隨之降低或消逝，真空潤(rùn)滑見(jiàn)效自然會(huì)提升。二硫化鉬與環(huán)境溫度環(huán)境溫度對(duì)潤(rùn)滑劑堅(jiān)固性和潤(rùn)滑見(jiàn)效影響很大。真空中溫度影響前已做了論述，下面主要講大氣中溫度的影響。油脂對(duì)潤(rùn)滑溫度的限制性太低的溫度會(huì)使油脂凍結(jié)。而高溫下潤(rùn)滑油會(huì)因蒸發(fā)、氧化、極性變化而變質(zhì)，潤(rùn)滑脂亦會(huì)因凝縮分油而變質(zhì)。事實(shí)上，在遠(yuǎn)高于凍結(jié)溫度或遠(yuǎn)低于變質(zhì)溫度以前，溫度已經(jīng)過(guò)粘度變化攪亂到油脂的潤(rùn)滑見(jiàn)效。溫度降落，油脂黏度上漲而變得黏稠；溫度上漲，油脂黏度降落而變得稀罕。當(dāng)溫度高升到稀罕的油脂沒(méi)法保持圓滿的潤(rùn)滑膜；或許，當(dāng)溫度降落到黏稠的油脂沒(méi)法形成連續(xù)的潤(rùn)滑膜時(shí)，都將使?jié)櫥　３＠?，?rùn)滑油贊成使用的溫度上限，應(yīng)低于他閃點(diǎn)20-

10、30，溫度下限應(yīng)高于它凝點(diǎn)約5-10。適用中，用于-45（高級(jí)冷凍機(jī)油）到250（高級(jí)航空硅油）間。潤(rùn)滑脂低溫范圍很嚴(yán)，更易凝結(jié)，溫度上限應(yīng)低于其滴點(diǎn)20-30。適用中，鈣基脂80、鋇基脂120、鋰基脂120。在高于上限或低于下限的溫度范圍里，油脂將沒(méi)法正常潤(rùn)滑。二硫化鉬優(yōu)秀的溫度堅(jiān)固性二硫化鉬無(wú)汽水、黏度之慮。溫度對(duì)它的攪亂僅表此刻熱分解與氧化上。熱分解溫度比氧化溫度高。大氣中，不待熱分解已氧化完了。因此，大氣中以氧化為主，真空中也以熱分解為主。低溫只好延緩二硫化鉬的氧氣，因此，它的低溫堅(jiān)固性很好。即使-184仍潤(rùn)滑自如。大氣中，二硫化鉬隨溫度上漲，氧化加劇，它受溫度和空氣流量變化影響很大。

11、干燥空氣中，二硫化鉬在400以下是比較堅(jiān)固的。400開(kāi)始氧化，540后氧化加劇。對(duì)濕度、酸度較高的環(huán)境，初步氧化溫度要低的多。可是，稍微的氧化對(duì)二硫化鉬潤(rùn)滑的影響其實(shí)不大。二硫化鉬優(yōu)秀高溫潤(rùn)滑作用大氣中，二硫化鉬的摩擦系數(shù)與溫度，摩擦?xí)r間的關(guān)系。明顯，實(shí)踐證明，加二硫化鉬后的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)比沒(méi)潤(rùn)滑劑的干摩擦好得多。當(dāng)溫度低于350時(shí)，二硫化鉬的摩擦系數(shù)隨溫度升溫而降落，或隨摩擦?xí)r間延伸而降落，潤(rùn)滑更有效。當(dāng)溫度高于350后，摩擦系數(shù)隨溫升和時(shí)間延伸而上漲，潤(rùn)滑開(kāi)始惡化；溫度高于400，該變化明顯；溫度高于540后，變化明顯，潤(rùn)滑明顯惡化。Lancaster也指出，二硫化鉬與石墨不一樣樣，在溫度不太

12、高時(shí)，潤(rùn)滑幾乎不隨摩擦?xí)r間的延伸而變化。5、二硫化鉬與速度在很低速度或設(shè)施啟動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油脂出現(xiàn)“黏滑”與“冷焊”。Stribeck曲線和相應(yīng)方程看出：當(dāng)滑動(dòng)速度0時(shí)，摩擦系數(shù)顯著高升。（k軸承參數(shù)，n黏度，p載荷），軸承處于混淆摩擦狀態(tài)出現(xiàn)磨損。速度過(guò)高，摩擦系數(shù)也開(kāi)始上漲，直至超出工作范圍上限。二硫化鉬對(duì)超低或特別高速攪亂不明顯，適應(yīng)性很強(qiáng)。各樣二硫化鉬膜對(duì)應(yīng)速度變化，摩擦系數(shù)互不一樣樣，但低速（0）時(shí)的值不太高，而高速（3040m/s）市價(jià)很低，使二硫化鉬對(duì)速度適應(yīng)范圍大大拓張開(kāi)來(lái)。其余，已形成的二硫化鉬膜，其磨損壽命很高，對(duì)低速和高速環(huán)境工作的靠譜性優(yōu)秀。這是油脂潤(rùn)滑沒(méi)法比較的。二硫化鉬與幅照幅照之下，潤(rùn)滑油脂會(huì)變質(zhì)，粘度指數(shù)和酸值也將發(fā)生變化。這與放射線使其不飽和鍵或極性鍵交聯(lián)、氧化相關(guān)。岡野測(cè)定了不一樣樣機(jī)油耐幅照能力。使其黏度或酸值變化25%所需的放射量分別為：聚苯5000106rad，礦油或甲苯硅油100106rad，烷基雙酯油50106rad，烷基硅油或烯烴5106rad。他發(fā)現(xiàn)，隨輻射量的增添，磨損也明顯增添。強(qiáng)幅照下，二硫化鉬表現(xiàn)出遠(yuǎn)比潤(rùn)滑油高得多的堅(jiān)固性。在7108R（105c/kg）照輻射前后，二硫化鉬的摩擦與磨損并沒(méi)有明顯變化。表二幅照對(duì)MoS2潤(rùn)滑的影響靜摩擦系動(dòng)摩擦系磨損量數(shù)數(shù)10-3cm3幅照前幅照后3