二硫化钨纳米粉体作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

         随着工业的快速发展，高速、重载和高温等设备 在工业部门中大量投入使用，但是高温高性能润滑脂品种目前较少。二硫化钨作为一种新型固体润滑材料, 具有优良的润滑性能。其具有层状六方晶系结构, 层内W、S元素通过共价键结合, 层间由S-S形成的分子键结合。由于后者键能较低，在摩擦过程中极易发生滑移，故具有较低的摩擦系数。研究表明，二硫化钨中的W元素在4f电子层拥有空轨道, 加之纳米二硫化钨粉体具有较大的比表面积, 二者共同作用, 促使二硫化钨较易实现在金属表面的吸附，为其更好发挥效能提供了有利条件。

二硫化钨适用于高温、重载、高压、高真空、高转速、高辐射、强腐蚀和超低温等各种苛刻条件下的润滑，在航空、航天和国防工业等领域有着重要的应用价值。目前, 二硫化钨的研究主要集中在材料涂层和复合材料等润滑领域，最近中国人民解放军总装备部后勤工程学院军事油料研究所发布了一篇关于二硫化钨纳米粉体在润滑油脂中的摩擦学研究论文，该纳米二硫化钨由湖南省华京粉体材料有限公司生产。

研究表明，在质量分数2%的最佳添加量下, 锂基润滑脂表现出最好的摩擦学性能，最大无卡咬负荷和烧结负荷分别比基础脂提高了112.8%和 84.3%，平均摩擦系数和磨斑直径分别降低17.3%和46.8%。 摩擦过程中，部分二硫化钨粉体由于纳米尺度效应吸附沉积在摩擦副凹坑出，起到表面修复作用；同时在高温高负荷条件下，形成了WS2纳米粒子渗透层，并且二硫化钨纳米粉体与摩擦副表面发生化学反应。生成含有Fe₂O₃、FeSO₄、WO₃和Fe₃O₄的化学反应膜，从而发挥良好的润滑作用。

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