二硫化钼固体润滑性能及其应用.pdfVIP

《精密制造与自动化》 二硫化钼固体润滑性能及其应用 1.2 郭 青 1 天津大学材料工程与科学学院 （300380） 天津轻工职业技术学院2 （300072） 摘 要 详细介绍了二硫化钼的结构特点以及作为固体润滑减磨材料的原理。综述了二硫化钼作为固体润滑的粘 结型固体润滑膜、沉积型固体润滑膜这两种固体润滑膜的性能及工艺特点，并介绍了它们在工业上的应用及其发 展现状。 关键词 二硫化钼 固体润滑 粘结型固体润滑膜 沉积型固体润滑膜 二硫化钼(MoS2) 作为固体润滑剂的历史可以 个原子层(见图2) ，上下两层为硫原子层，中间一层 上溯到17世纪。在19世纪中期的加利福尼亚淘金热 为钼原子层，每个钼原子被6个硫原子所包围（6个 时代，二硫化钼就被作为马车轴承润滑剂 [1] 。二战 硫原子分布在三棱柱体的各顶端），只有硫原子暴 期间，德国的马克思·普朗克研究所和美国国家航空 露在分子层的表面，每个分子层的厚度为0.626 nm 。 和宇航局的前身国家航空委员会都曾进行过将二 由于钼和硫原子之间的键较短，而硫原子之间 硫化钼用于工业应用的试验，并开发了有机粘结固 的间隔较大，致使相邻的硫原子层之间的键较弱， 体润滑膜。到20世纪50年代初，美国制定二硫化钼 以至它们之间容易发生劈理，这些劈理面表面能 的美国军用标准，并将其作为军事机密。随后，二 低，是亲水性的。另外由于在含有S-Mo-S原子群的 硫化钼溅射膜和离子镀膜相继出现。在新兴的产业 薄片中键结很强，使晶体的棱边具有高的表面能， 部门和新兴的技术领域中都在逐渐应用固体润滑， 在空气中特别是与氧气将迅速起反应，天然二硫化 如以机器人和电子计算机为主的电子机械中，其主 钼常常是大粒晶体，而合成的二硫化钼通常是很小 要的润滑部分(如齿轮机构、谐波减速器、轴承、滚 的颗粒 [2] 。 珠丝杠、链索和链轮等)就是常用聚四氟乙烯和二硫 1.2 二硫化钼一般性质 化钼润滑剂。 由表1的二硫化钼物理、化学性质可见： a) 该物质摩擦系数低、硬度低, 适用的温度、 1 二硫化钼的基本特性 载荷及速度变化范围广, 具有优良的润滑性、附着 1.1 二硫化钼结构 性、抗压性、抗腐蚀性和超低温及热稳定性等； 二硫化钼层状结构是钼和硫通过共价键结合 b) 特别适用于接触面极紧密以及精度高的机 在一起的六方晶系结构(见图1)，每一个晶体有很多 械摩擦副润滑； 二硫化钼分子组成，每一个二硫化钼分子层分为3 c) 能长时间地保持润滑状态； d) 可以解决一般润滑油难以润滑和工作环境 恶劣的摩擦面。 1.3 二硫化钼的润滑性能 二硫化钼良好的润滑性能是由其晶体结构决