二硫化鎢與二硫化鉬潤滑劑效能點評

固體潤滑是一種將物質塗於或鍍於摩擦副表面，形成薄膜，降低摩擦的方法，而使用固體潤滑劑進行潤滑的技術稱為固體潤滑技術。固體潤滑技術最早被應用於軍事工業，隨後逐漸在一些高尖技術領域得以推廣，解決了部分液體潤滑劑難以解決的問題。

二硫化鎢和二硫化鉬均為優秀的固體潤滑材料，在超固體潤滑領域具有極高的應用價值，90 年代後期開始，國外主要發達國家在宇航、精密儀器、超高真空環境中的摩擦副工件上開始應用，同時也將此技術應用於電腦的硬碟驅動軸承，超高真空系統中的轉動、滑動等部件上。

二硫化鉬 具有類石墨層狀結構，鉬和硫通過共價鍵結合形成六方晶結構，每個鉬被六個硫原子包圍，分子層表面只有硫原子，每一層分子層厚度為 0.626nm。層與層之間靠範德華力結合，鍵之間的結合力較弱，層間易發生滑移，形成滑移面， MoS₂ 在低於 400 ℃ 的空氣環境中，熱穩定性較好， 當溫度高於400 ℃，MoS₂ 會 在 短 時 間 內 被 氧 化 為MoS₃，而 MoS₃ 是一種硬度較高的顆粒物質，附著於摩擦副表面形成磨粒。但在真空和惰性氣體環境中，MoS₂ 能在1100 ℃仍保持較穩定的結構。

二硫化鎢WS₂也具有六方晶型層狀結構，與二硫化鉬類似。鎢原子和硫原子間以共價鍵結合，分子層表面只有硫原子，層間的硫原子間通過較弱的分子鍵連接。層間通過範德華力相結合，與MoS₂ 相比， WS₂的層間距較大，摩擦係數更低。而且，WS₂ 在幾乎所有介質中都不溶，包括酸、堿、油和水，但對於遊離的氣態氟、氫氟酸和熱硫酸比較敏感。相對於二硫化鉬，WS₂的熱穩定性比 MoS2 好，在空氣中， WS₂ 的分解溫度為 510℃。在 539℃ 時會被快速氧化，在真空和惰性氣體中的分解溫度為 1150℃。相較於二硫化鉬，WS₂的適用溫度範圍更廣。

國內外的幾家潤滑劑大廠曾對二硫化鎢、二硫化鉬和石墨烯三者的潤滑性能進行對比，通過試驗發現，二硫化鎢不僅強於二硫化鉬，更強於石墨烯。此外，在高輻射的作業環境下，二硫化鎢具有更高的抗輻射性能，能適應更複雜的作業環境，因此，各大廠家均對二硫化鎢潤滑劑表現出了更濃厚的生產興趣。

在美國，航太航空業主要採用二硫化鉬作固體潤滑材料，這是因為美國也是產鉬大國，擁有就地取材的資源便利性。而在中國，我們不僅有鉬更有鎢，相對於鉬，鎢不管是耐熱性、物理化學穩定性還是抗輻射性能均優於鉬，所以，二硫化鎢潤滑劑會是更好的選擇。

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