二硫化钼的润滑特性

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1、二硫化钼的润滑特性摘要二硫化钼不仅在常规环境，而且能在重载荷、高真空或低温、高速或低速、强辐射等恶劣环境里，充分发挥出低摩擦系数、高磨损寿命和润滑可靠等优点，而被广泛应用。主题词：二硫化钼润滑特性抗报压真空润滑1.二硫化钼的理化特性：分子式：MoS2分子量：16008颜色：兰-灰到黑色密度α/cm3:4.8-5.0(或4.85--5.0、4.8)熔点℃：约1500℃（或大于1800℃、1185℃）硬度：mosh1--1.5（或knnop12--60）显微硬度：基础面3.136×102Mpa，棱面8.82×103Mpa表面能：基础面2.4×10-2J/M2，棱面7.0×10-1J

2、/M2热胀系数：10-7×10-6/K温度稳定性：空气中-184~400℃（或-180℃~400℃400℃、399℃、450℃）。真空或惰性气体中，大于1100℃（或1200℃、1800℃）摩擦系数：约0.05--6.10（或0.04，没有气体吸附层时为0.03--0.06）承载能力，大于2.8×103Mpa(或大于3.45×103Mpa)。化学稳定性：氧化：干燥空气中，从417℃（750F）（或370℃、400℃、399℃、350℃、450℃）开始氧化后。560℃后（或540℃）剧烈氧化。潮湿空气中，室温即发现有氧化，但很微弱，在湿度与酸值都很高时，氧化才变得明显。氧化产物为

3、MoO3与So2，氧化系放热反应H=-266.7kcal/mol。分解：真空或惰性气体里，1100℃（或1200℃、真空982~1093℃、氩气中1350~1472℃）后开始分解。分解产物为Mo与S。能耐除王水，热而浓的盐酸、硫酸、硝酸外的任何酸，在氟、氯中可分解，但在无水HF中不分解，能与液氧相容。能腐蚀碱金属（如Li、Na、K、Rb、Cs、Fe等）。在水、石油制品和各种合成润滑剂中不溶解，能按任意比例混合使用。2、二硫化钼与载荷工件表面微观是不平整的，一旦彼此间发生滑动，真是接触仅局限于一些很小的高点上。用电阻法或其他方法估测，真实接触面还不到表观面积的万分之一。因而，即使

4、施以很小载荷，接触点局部压强也会很大，载荷加大，会因压强过大而升温，甚至熔化。润滑目的即在于防止工件间直接接触。油脂润滑时，当载荷过大，润滑膜会被“压破”或温度上升润滑油流失，这将导致润滑膜破裂，工建直接接触而发生黏着（熔合）磨损。用二硫化润滑，当载荷上升时，润滑效果非旦不下降，还会提高。即使超过了钢铁屈服压强的重载荷3.45×103Mpa下，润滑依旧。2.1二硫化钼良好抗报压润滑作用Milne在多种条件下，对多种二硫化钼润滑膜作了深入研究，当载荷有0.09Mpa上升至4.3Mpa时，摩擦系数却由0.1~0.5下降至0.02~0.05或更低。Bielak等人测定，二硫化钼在2.

5、4×103Mpa下，摩擦系数仅0.025。Boyn和Rober等人在大气，室温里，对比多种润滑材料在2.8×103Mpa重载荷下的摩擦系数，发现二硫化钼比其他润滑材料摩擦系数都要低。西村元在对比二硫化钼、铝、聚四氟乙烯等涂层的磨损过程后发现，无论在哪种气氛下，二硫化钼的磨损都非常少，摩擦系数也最低。汉沽石油化学厂用四球机测定，当锂基脂中添加3%的MoS2后，PB值由40kg上升到66kg以上。重载荷下，二硫化钼不仅具有很高的稳定性，极低的摩擦系数，还具有很高的磨损寿命。Magie测定二硫化钼在2.4×102Mpa下，磨损寿命（往复周期）达13万次，二硫化钼复合油脂可达159万次

6、，二硫化钼树脂黏结膜可达986万次。Stupp亦对比了几种常用固体润滑材料的磨损寿命，氮化硼360次。磨损寿命依然数二硫化钼最高。高稳定性，低摩擦系数，高磨损寿命，使二硫化钼成为最佳“抗报压”润滑材料。2.2二硫化钼抗报压机理探讨Barrg、Binkelman发现，只有当环境中湿度较大时，才出现载荷加大，二硫化钼摩擦系数下降的现象。湿度较低，起始摩擦系数就很低，随着载荷上升而下降的趋势就变得不甚明显。Karpe、Gansheimer、Solomon等人指出：随载荷加大，二硫化钼吸附水蒸气层减少甚至消失，其摩擦系数亦下降，更接近无吸附的最低点。3、二硫化钼与真空真空，尤其真空高温

7、环境中，二硫化钼显示出比它在大气中更优良的润滑效果，使它在六十年代勃起的宇宙航行中崭露头角。3.1油脂和石墨对真空润滑的局限性润滑油脂的基础油是用减压升温蒸馏法生产的。所以，它在真空，尤其真空高温环境下，它会因汽水逸失而变质。而且，油蒸汽还会污染仪表和宇航器极有限的空间。润滑油允许的极限蒸发率为10-7g/cm2。真空中，石墨虽无数蒸发之虑。但石墨的润滑，滑动主要发生在晶体间的蒸汽吸附层内，真空使它失去了赖以滑动的蒸汽，摩擦系数也猛升到0.80。显然，油脂或石墨都不适宜真空润滑。3.2二硫化