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二硫化鉬為什么能做潤(rùn)滑劑?

所謂潤(rùn)滑劑,簡(jiǎn)單地說(shuō)是介于兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間,具有減少因接觸而產(chǎn)生的摩擦與磨損的物質(zhì),如潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。根據(jù)物理狀態(tài)的不同,它能分成很多種,有固體型、氣體型、液體型和半固體型四大類。其中,典型的固體潤(rùn)滑劑有二硫化鉬(MoS2)粉末、二硫化鎢(WS2)粉末等。那么,問(wèn)題來(lái)了,它們?yōu)槭裁茨苡米鰸?rùn)滑劑?

二硫化鉬粉末圖片

二硫化鉬粉末

據(jù)中鎢在線了解,二硫化鉬粉末之所以能作為固體潤(rùn)滑劑的主要原因是:它具有層狀結(jié)構(gòu),層與層之間的硫原子結(jié)合力(范德華力)較弱,易于滑動(dòng),進(jìn)而表現(xiàn)出很好的減摩作用;暴露在晶體表面的硫原子對(duì)金屬表面產(chǎn)生很強(qiáng)的黏附作用,形成很牢固的膜,促使其潤(rùn)滑性能優(yōu)于石墨。

此外,MoS2粉末還有較好的耐熱性和耐氧化性等優(yōu)點(diǎn),因而比石墨更適合在太空等真空中工作。不過(guò),在使用MoS2粉末作為潤(rùn)滑劑時(shí),應(yīng)注意粉末的純度和顆粒大小。一般來(lái)說(shuō),選擇粒度小和純度高的二硫化鉬粉末的潤(rùn)滑性能更好。

二硫化鉬粉末圖片

二硫化鉬粉末

二硫化鎢粉末也是一種常見(jiàn)的固體潤(rùn)滑劑,其整體性能優(yōu)于二硫化鉬粉末,因而在很多時(shí)候特別是在高溫環(huán)境下工作能完全取代MoS2粉末。

WS2粉末之所以具有良好的潤(rùn)滑性能的主要原因是:在晶體結(jié)構(gòu)中,S-W-S層內(nèi)是通過(guò)較強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合,而層與層之間是通過(guò)弱的范德華力相結(jié)合,所以層與層很容易剝離,進(jìn)而使材料具備較低摩擦系數(shù)(0.03-0.07)。其除了有比MoS2粉末(摩擦系數(shù)0.05-0.09,潤(rùn)滑溫度-185-350°C)更低的摩擦系數(shù)之外,還有范圍更寬的潤(rùn)滑溫度為-273-650°C。

總的來(lái)說(shuō),在高溫工況下,WS2粉末的摩擦性能優(yōu)于MoS2粉末。但是,常溫工況下,WS2涂層在金屬基上成膜狀態(tài)不如MoS2涂層。

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