傳統(tǒng)的二硫化鉬固體潤滑劑的摩擦學性能受控于其典型的層狀結構,層間的結合力為范德華鍵,鍵合力弱,層間易發(fā)生剪切,剪切作用控制其潤滑。但剪切機制不可能控制空心富勒烯納米二硫化鉬,因為空心富勒烯的內密集層與外密集層之間不會發(fā)生明顯的剪切行為。因此其優(yōu)異的摩擦學性能來自其獨特的結構構造。空心富勒烯納米二硫化鉬呈圓形,似籠狀,因之其潤滑方式呈滾動摩擦,而非滑動摩擦;另外納米二硫化鉬為超細粒子,足以防止?jié)櫥砻娴牟黄交佑|。
空心富勒烯納米二硫化鉬(鎢)結構具有很高的塑性,從而增大了它的彈性能力。與非塑性形變比較,塑性形變可使造成摩擦與磨損的能耗減少。化學反應性能研究表明,減摩性與抗磨性在干燥的氬氣中和真空環(huán)境中比在濕空氣環(huán)境中要好,在濕空氣環(huán)境中,2H-MoS2可被氧化為MoO3和其他更加復雜的鉬氧化物。2H-MoS2晶體的磨損與其化學反應有關。
分析表明,化學反應主要發(fā)生在二硫化鉬晶體的晶棱部位,在二硫化鉬的晶棱部位存在著易發(fā)生化學反應的懸空鍵。而空心富勒烯納米二硫化鉬結晶構造中,特別是閉合富勒烯構造中不存在懸空鍵,從而在很大程度上防止了二硫化鉬氧化為鉬的氧化物。這對防止摩擦與磨損十分重要。空心富勒烯納米二硫化鉬和二硫化鎢在各種環(huán)境下均顯示出超低的摩擦與磨損,是一種具有潛在應用前景的優(yōu)異固體潤滑劑。
作者:佚名 來源:中國石油網(wǎng)