作為固體潤滑劑而有應用價值的二硫屬化合物有鎢、钼、铌、钽的二硫化物、二硒化物和二碲化物。二硫化钼是目前應用比較廣泛而富有代表性的,它是天然形成的,而其它二硫屬化合物都是人工合成的。其中具代表性的就是二硫化鎢(WS2),WS2等這些合成産品的雜質含量都小于0.5%,是相當昂貴和專用的材料,在MOS2由于其抗氧化性較差或者電阻率較大而受到限制的地方,它就會被介紹作為MOS2的直接替代用品。
二硫化鎢
二硫化钼為黑灰色有光澤的粉末,溶于王水及濃硫酸,不溶于水及烯酸,可被用于處理和倉儲條件的保養潤滑,可形成高效粘附幹性潤滑膜,是減少磨損和摩擦技術方面許多問題的專用材料。二硫化钼是最常見的钼的自然形态,從礦石中提取淨化後直接用作潤滑劑。由于二硫化钼具有六方晶的層狀結構,因而是一種很有效的潤滑劑。這些分層能夠在彼此間相互滑動,允許在鋼面和其他金屬面上流動自如,即使在重壓下也是如此,如軸承表面。因為二硫化钼是地熱作用形成的,它具有承受熱壓的化學穩定性。少量的硫和鐵反應并形成一個硫化物層,該硫化物層與硫化钼是相容的,保持潤滑膜。二硫化钼對許多化學品具有惰性,并在真空下會完成其潤滑作用,而石墨則不能。
一般認為,對于特殊工況下的滑動摩擦部件,應用WS2和MOS2能發揮其更優良效果。
MOS2是常用的固體潤滑劑,潤滑性能優良,被廣泛應用于航天器運動構件和空間滾動軸承的真空潤滑,但MOS2在349°C時氧化劇烈,極大的限制了其他應用。WS2是作為一種新型的固體潤滑劑,特性與MOS2相似,莫氏硬度低,易形成轉移膜,摩擦因數比MOS2略低,熱穩定性更高;空氣中510°C開始分解,650°C完全分解,425°C下可長期潤滑;真空中1100°C開始分解,2000°C完全分解。WS2的潤滑性能優于MOS2,可完全取代MOS2。
二硫化钼
通過摩擦磨損試驗,研究WS2及MOS2固體潤滑劑的摩擦性能對比。結果表明:常溫工況下,WS2固體潤滑劑的摩擦因數與MOS2相近,但WS2塗層在金屬基上成膜狀态不如MOS2塗層;高溫工況下,WS2基塗層摩擦因數穩定,摩擦性能優于MOS2固體潤滑塗層。
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