二硫化鎢納米粉體作為鋰基潤滑脂添加劑的摩擦學性能研究

        隨著工業的快速發展，高速、重載和高溫等設備 在工業部門中大量投入使用，但是高溫高性能潤滑脂品種目前較少。二硫化鎢作為一種新型固體潤滑材料, 具有優良的潤滑性能。其具有層狀六方晶系結構, 層內W、S元素通過共價鍵結合, 層間由S-S形成的分子鍵結合。由于后者鍵能較低，在摩擦過程中極易發生滑移，故具有較低的摩擦系數。研究表明，二硫化鎢中的W元素在4f電子層擁有空軌道, 加之納米二硫化鎢粉體具有較大的比表面積, 二者共同作用, 促使二硫化鎢較易實現在金屬表面的吸附，為其更好發揮效能提供了有利條件。

二硫化鎢適用于高溫、重載、高壓、高真空、高轉速、高輻射、強腐蝕和超低溫等各種苛刻條件下的潤滑，在航空、航天和國防工業等領域有著重要的應用價值。目前, 二硫化鎢的研究主要集中在材料涂層和復合材料等潤滑領域，最近中國人民解放軍總裝備部后勤工程學院軍事油料研究所發布了一篇關于二硫化鎢納米粉體在潤滑油脂中的摩擦學研究論文，該納米二硫化鎢由湖南省華京粉體材料有限公司生產。

研究表明，在質量分數2%的最佳添加量下, 鋰基潤滑脂表現出最好的摩擦學性能，最大無卡咬負荷和燒結負荷分別比基礎脂提高了112.8%和 84.3%，平均摩擦系數和磨斑直徑分別降低17.3%和46.8%。 摩擦過程中，部分二硫化鎢粉體由于納米尺度效應吸附沉積在摩擦副凹坑出，起到表面修復作用；同時在高溫高負荷條件下，形成了WS2納米粒子滲透層，并且二硫化鎢納米粉體與摩擦副表面發生化學反應。生成含有Fe₂O₃、FeSO₄、WO₃和Fe₃O₄的化學反應膜，從而發揮良好的潤滑作用。