片状超细WS2粉末的制备及其润滑性能研究.pdf

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1、2011年4月润滑与密封Apr．2011第36卷第4期LUBRICATIONENGINEERINGVol_36No．4DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．04．024片状超细WS2粉末的制备及其润滑性能研究唐宜欧耀辉喻姣陈鹏凌晨(三一重工股份有限公司湖南长沙410100)摘要：当WS粉末的基面与材料表面平行时，润滑效果最好，因此纳米片状形貌能极大地改善WS：粉末的润滑效果。为制备纳米片状WS：粉末，将分析纯WO。和S粉末在氩气保护下进行球磨，将球磨后的混合粉末在硫蒸气气氛中进行硫化得到WS：粉末。基于XRD和SEM的成分和形貌分析表明，通过球磨

2、加硫化的方法成功制备出边缘长度在250—500rim，厚度小于100nm的片状超细WS：粉末。将片状超细WS粉末添加到石蜡油中进行标准四球摩擦试验，结果表明：该粉末可显著提高石蜡油最大无卡咬负荷值，同时有效减小磨斑直径，其中质量分数1．3％的片状超细WS粉末可使石蜡油的最大无卡咬负荷值增加118N，质量分数1．5％的片状超细WS粉末可使试样的平均磨斑直径减小0．33mm。关键词：WS粉末；摩擦性能；硫化中图分类号：0614．613；THI17．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)4—102—3PreparationandTribologicalProper

3、tiesofSheet-likeFineWS2PowderTangYiOuYaohuiYuJiaoChenPengLingChen(SanyHeavyIndustryCo．，Ltd，ChangshaHunan410100，China)Abstract：WhenthebaseplanesofWS2particlesareparalleltothesurfaceofmetal，thetribologicalperformancewillbethebest．Therefore，2Dsheet-likenanostrueturescangreatlyimproveitstribolo

4、gicalproperties．Toobtmnsuchmierostrue—tures，amixtureofanalyticallypureWO3andSpowderwasenergeticallyball—milledinAratmosphere，theball-milledmix—turewassulfurizedinsulfurvapor．XRDphasedetectionandSEMmorphologyobservationshowsthatsheet—likeandfineWS2powderwithedgelengthbetween250～500amandthick

5、nesslessthan100nmisobtainedthroughtherouteofball-millingtosulfuration．Theobtainedproductwasaddedintoliquidparaffintoinvestigateitstribologiealbehaviorusingstandardfour-balltestmethod．Theresuhshowsthatthepowdercanincreasethemaximumnon—seizureloadofliquidpar-afinanddecreasetheaverageweal"scar

6、diameterofthebelowballsobviously．Themaximumnon—seizureloadvalueincrea-ses118Nwhenadding1．3％WS2powderandtheaverageweardiameterdecreases0．33mmwhenadding1．5％WS2powder．Keywords：WS2powder；tribologicalproperties；sulfuration二硫化钨(WS)粉末，特别是纳米尺寸级别的的润滑效果，但是关于这种形貌WS：粉末制备的相WS，粉末，作为添加剂能显著改善润滑油脂的润滑性关文献报道还

7、很少，因为这种在一个方向上的尺寸受能，因而受到研究者的广泛关注，国内外对超细WS：限制的二维结晶方式是不稳定的，极易发生卷曲而生粉末的制备及其润滑性能进行了大量理论和实验研成更紧致的球状或管状结构。究。本文作者通过一种新的微区反应法制备出了二维对于2H．WS，粉末，一般认为当摩擦力克服了分片状且厚度在纳米级别的WS粉末，并研究了该粉子层之间较小的范德华力之后，分子层之间产生剪切末添加到基础油后所表现出的润滑性能，这不仅为超作用并发生相对运动，从而产生了较好的润滑效果，细润滑粉末的微观结构设计提供了新思路