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隨著工業(yè)的快速發(fā)展,高速、重載和高溫等設(shè)備 在工業(yè)部門(mén)中大量投入使用,但是高溫高性能潤(rùn)滑脂品種目前較少。二硫化鎢作為一種新型固體潤(rùn)滑材料, 具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性能。其具有層狀六方晶系結(jié)構(gòu), 層內(nèi)W、S元素通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合, 層間由S-S形成的分子鍵結(jié)合。由于后者鍵能較低,在摩擦過(guò)程中極易發(fā)生滑移,故具有較低的摩擦系數(shù)。研究表明,二硫化鎢中的W元素在4f電子層擁有空軌道, 加之納米二硫化鎢粉體具有較大的比表面積, 二者共同作用, 促使二硫化鎢較易實(shí)現(xiàn)在金屬表面的吸附,為其更好發(fā)揮效能提供了有利條件。
二硫化鎢適用于高溫、重載、高壓、高真空、高轉(zhuǎn)速、高輻射、強(qiáng)腐蝕和超低溫等各種苛刻條件下的潤(rùn)滑,在航空、航天和國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。目前, 二硫化鎢的研究主要集中在材料涂層和復(fù)合材料等潤(rùn)滑領(lǐng)域,最近中國(guó)人民解放軍總裝備部后勤工程學(xué)院軍事油料研究所發(fā)布了一篇關(guān)于二硫化鎢納米粉體在潤(rùn)滑油脂中的摩擦學(xué)研究論文,該納米二硫化鎢由湖南省華京粉體材料有限公司生產(chǎn)。
研究表明,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的最佳添加量下, 鋰基潤(rùn)滑脂表現(xiàn)出最好的摩擦學(xué)性能,最大無(wú)卡咬負(fù)荷和燒結(jié)負(fù)荷分別比基礎(chǔ)脂提高了112.8%和 84.3%,平均摩擦系數(shù)和磨斑直徑分別降低17.3%和46.8%。 摩擦過(guò)程中,部分二硫化鎢粉體由于納米尺度效應(yīng)吸附沉積在摩擦副凹坑出,起到表面修復(fù)作用;同時(shí)在高溫高負(fù)荷條件下,形成了WS2納米粒子滲透層,并且二硫化鎢納米粉體與摩擦副表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生成含有Fe2O3、FeSO4、WO3和Fe3O4的化學(xué)反應(yīng)膜,從而發(fā)揮良好的潤(rùn)滑作用。
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