非晶态钼硫化合物的制备与减摩润滑性能研究

• 作 者: 白东东
• 机 构: 西北大学
• 出 处: 西北大学
• 发表日期: 2018年期
• 关键词: 三硫化钼 二硫氧钼 减磨润滑性能 摩擦学机理

本文主要研究内容为制备非晶态纳米MoS₃,对其进行物相分析产物纯度高,平均粒径为20-30nm之间的球状纳米颗粒,无定型结构。水热法制备二硫氧钼,利用单因素实验条件研究各因素对二硫氧钼外观形貌的影响从而得到优化工艺。对产物进行物相分析均是微米花球状的外观形貌,分子式MoOS₂。分别在MQ-800四球长时摩擦磨损实验机与SRV-IV摩擦磨损实验机上进行减磨润滑的性能研究,与工业市售尺寸MoS₂作为锂基润滑脂添加剂的润滑性能进行了对比,市售尺寸的MoS₂由兰州化物所所提供,属于工业级2H型MoS₂。发现了在锂基润滑脂体系中,非晶态纳米MoS₃作为添加剂能够有效改善锂基润滑脂的减磨润滑性能,非晶态纳米MoS₃与MoOS₂作为锂基润滑脂添加剂的减磨润滑性能明显优于市售的MoS₂作为锂基润滑脂添加剂的减磨润滑性能。通过对磨斑内的组成元素进行定量、定性的分析可得非晶态纳米MoS₃作为锂基润滑脂添加剂可能发生的润滑机理,结果表明:在摩擦过程中非晶态纳米MoS₃随着润滑脂一起进入摩擦副表面的凹槽和磨斑内,形成物理化学吸附膜、沉积膜、并在高温高负荷条件下发生摩擦化学反应生成MoS₃、MoO3、MoS₂、FeSO₄与锂基润滑脂形成有机物的复合润滑膜,在这三种膜的共同作用下非晶态纳米MoS₃作为锂基润滑脂添加剂具有摩擦系数较低,磨斑直径较小,承载能力较大的摩擦学性能。通过磨痕表面的微观形貌与成分的定量分析可得非晶态MoOS₂作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学机理,结果表明:MoOS₂粒子起到修复表面的用途也可以随着锂基润滑脂一起铺展在摩擦副表面的刮痕内增大了摩擦副表面的摩擦面积,可以吸附在摩擦副表面形成物理化学吸附膜阻碍了边界膜的破裂促进了锂基润滑脂的抗磨损性能,在高温高载荷条件下摩擦副表面发生摩擦化学反应可能生成钼氧化合物的化学反应膜,因此非晶态二硫氧钼作为锂基润滑脂添加剂具有摩擦系数较低、磨损率较小的减磨润滑的性能。