二硫化鎢固體潤滑材料性能提升

等溫模鍛是在使模具和工件保持等溫的情況下以較慢的成形速度來實現模鍛成形的方法，由於工件在高溫下以較低的應變速率變形，變形材料能夠充分再結晶，從而可以克服加工硬化的影響，因此，非常適於成形加工結構複雜、強度高的零件。

在模鍛成形過程中，摩擦會阻礙金屬流動，使鍛壓載荷升高，消耗變形能，導致工件組織不均勻，模膛充型不滿，並降低模具使用壽命，所以，必須使用潤滑劑。目前，市場上針對熱模鍛的潤滑劑類型單一，主要為石墨系潤滑劑。石墨具有良好的高溫潤滑性能，但石墨是熱的良導體，其隔熱保溫性能較差，而且石墨在金屬表面的附著性能較差，這些都制約著石墨潤滑劑在等溫模鍛中的應用。

二硫化鎢是一種結構類似於石墨的層片狀固體潤滑材料，具有優良的耐高溫、抗極壓性能，對金屬表面的吸附能力良好，而且熱導率較低。WS₂最早被應用于美國水手號太空飛船關鍵部位的潤滑，將其用於製備高溫極壓潤滑脂、節能型發動機潤滑油，取得了良好的應用效果。

但二硫化鎢潤滑劑存在對金屬的結合力較差，容易使金屬表面裸露，容易擠傷鋁型材，懸浮性差，易產生沉澱，摩擦係數較高，成膜速度較慢等問題，還有耐熱性、平整性、抗菌性需要提高，而且對金屬的表面保護性能也需要改進。其固體潤滑材料改進的方案可以通過以下技術方案實現：

（1）將矽烷偶聯劑kh560溶于水，攪拌均勻，加入納米二硫化鎢，超聲攪拌均勻，再加入納米碳球，超聲攪拌均勻，得到混合物料；

（2）將聚α烯烴PAO與納米膨潤土混合，加入Span-80，攪拌均勻，得到混合物料；

（3）將第（1）步和第（2）步得到的物料混合，攪拌均勻，加入丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯，加 熱至67-72℃，攪拌反應30-40分鐘，再加入其他剩餘成分，繼續攪拌反應20-30分鐘，即得。

潤滑液通過使用納米膨潤土和丙烯酸酯，提高了潤滑液的懸浮性，72小時無結塊渾濁沉澱現象，提高了與金屬的附著性能，減少孔隙，防止擠傷工件，通過使用納米碳球，減少二硫化鎢與金屬反應，提高了潤滑持久性；通過使用硼酸、鎢酸鈉，提高了與鋁型材的浸潤性和潤滑性，同時提高鋁型材的耐腐蝕性。

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