二硫化钼滑化处理方法试验研究..doc

二硫化钼滑化处理方法试验研究 焦广发 周兰英 任锦星 （北京理工大学机械与车辆工程学院 100081） 摘要：选用电泳沉积、刷涂法和水煮法等二硫化钼涂层方法进行对比，发现三种方法都可以得到很好的固体润滑膜，电泳沉积法略优于其他两种方法，而且它可以提高基体表面硬度，对提高机体的耐磨性有很大作用，并对三种方法形成涂层的机理进行了研究。 关键词：二硫化钼；固体润滑 Experiment research of the lubricating method of MoS2 Jiao Guangfa Zhou Lanying Ren Jinxing (School of Mechanical Vehicle Engineering，Beijing Institute of Technology，Beijing，100081,China) Abstract Carrying on contrast between the electrophoresis aggradation、brush MoS2 and water cooking method, discover that three kinds of methods all can get good solid lubricate film, however, the method of electrophoresis aggradation slightly surpasses the other two kinds of methods, and it can raise the hardness of the surface, which can raise the wearability of machine ,and carrying on a research on the formation mechanism of MoS2. Key words: MoS2; Solid lubricant MoS2具有层状结构其晶体为六方晶系。该晶体结构决定了MoS2易于滑动,可起到减摩作用。另一方面,Mo原子与S原子间的离子键,赋予MoS2润滑膜较高的强度,可防止润滑膜在金属表面突出部位被穿透。而S原子暴露在MoS2晶体表面,对金属表面产生很强的粘附作用。MoS2的化学性质稳定,可耐大多数酸和耐辐射。如以矿物油为介质的皂基润滑脂,在1018中子/和108伦的X射线辐照下逐渐变稠,最后成为脆性固体失去润滑作用,而MoS2即使在109伦射线和1047中子/照射下,润滑性不仅没降反而有所增加。虽然在空气中超过400℃时会产生氧化现象,这可影响其润滑性及其对金属表面的粘附作用,然而只有当整个润滑层全部被氧化后,Mo覆盖层才失去润滑作用。目前MoS2的耐温性能已远远突破润滑油脂的耐温限。油脂的有效耐温范围为-60～350℃,而MoS2在～Pa真空条件下能在1000℃使用并仍具有满意的摩擦性能。在有水时二硫化钼的润滑性能有所下降,但可弥补另一种固体润滑剂石墨引起的电化学腐蚀。MoS2与石墨另一显著不同的地方是,前者的摩擦系数在真空与空气中甚至在温度高达800℃时没太大差别。在高真空条件下, MoS2仍保持很高的润滑性,这是十分有用的性质[35]。因为在没有气体和蒸汽来保持润滑状态时, MoS2粘合在金属上能承受极高的压力(高达30kPa),而其它润滑剂则已失效。 由于二硫化钼具有摩擦系数低，在真空和强辐射的环境下仍具有优良的摩擦性能，因此在空间机械上有广泛的应用。空间机械工作的环境条件比较苛刻，它们经常处于高真空、高温、低温以及高低温频繁变化的情况下工作，不能采用液体润滑。固体润滑的成功与否，往往成为空间机械成败的关键。二硫化钼在空间机械的应用主要有： (1)降低摩擦磨损和延长使用寿命 MoS2擦涂膜润滑的滚动轴承在真空度为下，其摩擦系数为0.0016，与用油润滑时的摩擦系数(0.0013)接近。MoS2溅射膜润滑的滚动轴承在真空度为 、转速、负荷20N条件下的使用寿命超过1500小时。在相同条件下，MoS2粘结膜在真空中的摩擦系数仅约为大气中的三分之一，而使用寿命又比在大气中长几倍、甚至几十倍。因而在空间机械中得到广泛的应用。 (2)耐高温固体润滑材料 含二硫化钼等固体润滑剂的难熔金属基自润滑材料在室温至800℃范围内于真空具有良好的摩擦学性能，在室温到上千摄氏度都需要润滑的燃气配气阀中得到了成功的应用。 (3)耐低温固体润滑材料 用含MoS2复合材料保持器润滑的轴承，在冷至温度为20K时都具有良好的润滑性能。 (4)高真空中用的固体润滑材料 MoS2在真空中的蒸发速率也很低，在200℃ 是为以下，在500℃时为，对周围环境无污染。在大气中的二硫化钼在350℃时氧化而不能使用，