二硫化鎢與二硫化鉬固體潤滑劑的性能對比

作為固體潤滑劑而有應用價值的二硫屬化合物有鎢、鉬、鈮、鉭的二硫化物、二硒化物和二碲化物。二硫化鉬（MOS2）是目前應用比較廣泛而富有代表性的，它是天然形成的，而其它二硫屬化合物都是人工合成的。其中具代表性的就是二硫化鎢（WS2)，二硫化鎢等這些合成產品的雜質含量都小於0.5%，是相當昂貴和專用的材料，在二硫化鉬由於其抗氧化性較差或者電阻率較大而受到限制的地方，它就會被介紹作為二硫化鉬的直接替代用品。

二硫化鉬為黑灰色有光澤的粉末，溶于王水及濃硫酸，不溶于水及烯酸，可被用於處理和倉儲條件的保養潤滑，可形成高效粘附幹性潤滑膜，是減少磨損和摩擦技術方面許多問題的專用材料。二硫化鉬是最常見的鉬的自然形態，從礦石中提取淨化後直接用作潤滑劑。由於二硫化鉬具有六方晶的層狀結構，因而是一種很有效的潤滑劑。這些分層能夠在彼此間相互滑動，允許在鋼面和其他金屬面上流動自如，即使在重壓下也是如此，如軸承表面。因為二硫化鉬是地熱作用形成的，它具有承受熱壓的化學穩定性。少量的硫和鐵反應並形成一個硫化物層，該硫化物層與硫化鉬是相容的，保持潤滑膜。二硫化鉬對許多化學品具有惰性，並在真空下會完成其潤滑作用，而石墨則不能。

二硫化鎢狀態為黑灰色粉末，在自然界出現為輝鎢礦，為深灰色斜方系晶狀固體，微溶於冷水，溶於熱水，不溶於鹽酸和堿（濃硝酸與氫氟酸的混合液除外）。溶於熔融堿，不溶於醇。二硫化鎢摩擦係數較低，抗極壓性能和抗氧化性能較強，適用於高溫、高壓、高真空、高負荷、高轉速、高輻射、強腐蝕、超低溫等各種苛刻條件下的潤滑；對金屬表面有很好的吸附能力，在沖鍛中添加使用可以提高模具的壽命和工件表面的光潔度。

二硫化鎢的潤滑性能優於二硫化鉬，可完全取代二硫化鉬。二硫化鉬是常用的固體潤滑劑，潤滑性能優良，被廣泛應用於航天器運動構件和空間滾動軸承的真空潤滑，但二硫化鉬在349°C時氧化劇烈，極大的限制了其他應用。二硫化鎢是作為一種新型的固體潤滑劑，特性與二硫化鉬相似，莫氏硬度低，易形成轉移膜，摩擦因數比MOS2略低，熱穩定性更高；空氣中510°C開始分解，650°C完全分解，425°C下可長期潤滑；真空中1100°C開始分解，2000°C完全分解。

通過摩擦磨損試驗，研究二硫化鎢及二硫化鉬固體潤滑劑的摩擦性能對比。結果表明：常溫工況下，二硫化鎢固體潤滑劑的摩擦因數與二硫化鉬相近，但二硫化鎢塗層在金屬基上成膜狀態不如二硫化鉬塗層；高溫工況下，二硫化鎢基塗層摩擦因數穩定，摩擦性能優於二硫化鉬固體潤滑塗層。

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