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二硫化钼的润滑特性

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
二硫化钼的润滑特性
二硫化钼——天然或合成的辉钼矿,以润滑油脂及其他固体润滑剂难比拟
的优点,被誉为“固体润滑之王”而被广泛应用。

作为润滑剂要必备两个条件,即材料内部具良好滑移面,材料与基材有很强的附着力。

二硫化钼以S—Mo—S 的三明治式夹层相迭加。

层内,S—Mo 间以极性键紧密相连。

层间,S—S 间以分子键相连,范德华-伦敦力的键合力太弱,当受到很小的剪切应力
后即能断裂产生滑移。

而这样的滑移面在每两个夹心层间就有一个。

也就是在1μM厚的二硫化钼薄层内就有399 个良好的滑移面。

二硫化钼与基材强烈粘附,这也是其他润滑剂,比如石墨也难比拟的。

除此外,它还具备有许多良好的润滑特性。

(1)温度适应范围宽:高温航空硅油能耐250℃高温,冷冻机油耐-45℃低温,这在润滑油脂中已属姣姣者。

而二硫化钼在空气中应用,可在349℃下长期使用,或399℃下短期使用;在真空中,二硫化钼可在1093℃下工作;在氩气等惰性气体中,二硫化钼可在1427℃下工作。

除能在高温下工作,二硫化钼还能在-184℃或更低温度下工作。

(2)耐重负荷:在重负荷下油脂润滑膜会因变薄甚至消失而使润滑失效。

但厚度仅为2.5μm的二硫化钼润滑膜在2800MPa、40m/s 的重负荷、高速度下润滑性能良好。

即使负荷加大到3200MPa 超过了钢铁屈服强度,二硫化钼的润滑效能依旧存在。

这是其他任何液体和固体润滑剂所难达到的。

因此,全世界所产二硫化钼的大部份都被当作“极性添加剂”与油脂合用,比如市面常见的二硫化钼锂基脂、二硫化钼钙基脂、各种二硫化钼齿轮成膜膏等等。

(3)耐真空:航天器在500km 以上高空飞行,太空的真空度已达1.3×10-2μPa以上:此时,油脂润滑剂的蒸发已超过它的极限蒸发率。

这不仅会使润滑失效,而且挥发气体还会污染仪表和环境,在真空中连石墨润滑剂的润滑性能也会大幅度下降,而二硫化钼在真空条件下。

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