發動機新型潤滑添加劑——二硫化鎢

發動機是現代工業技術的心臟，在發動機中添加潤滑注劑具有減少摩擦、降低磨損、散熱、清潔、密封和緩衝等功能，其目的是降低活塞磨耗、減少能量損失、提高燃油經濟性。

隨著國民經濟的蓬勃發展，功率更大、結構更精密、效率更高的新型發動機逐漸步入我們的視野，這也對作為潤滑劑的發動機 油的性能指標提出了更高的要求。美國學者就曾指出，未來對於潤滑劑的要求是能夠長時間在高溫、高壓、高速、高負荷的工作環境中為設備的相關部件提供穩定可靠的包括潤滑、密封、散熱和緩衝等在內的保護。此外，環境友好也勢在必行。添加劑作為發動機油的重要組成部分，能夠彌補和改善潤滑劑基礎油的不足，在一定程度上提高基礎油的某些性能．所以研究開發新型添加劑來提高潤滑劑的性能顯得尤為關鍵。

二硫化鎢作為一種新型潤滑添加劑，最早是美國國家航空航天局將其應用於太空船關鍵部位的潤滑，並逐漸為大眾所熟知。二硫化鎢是一種類似石墨的灰黑色的 六方晶格層狀物質，每一層都是由兩層硫原子夾一層鎢原子按2：1的個數連接而成。其中硫原子和鎢原子是由強共價鍵連接。層與層之間的硫原子則是由范德華力連接。特殊的晶體結構也使得二硫化鎢相較於同類的二硫化鉬潤滑添加劑更為優秀，無論是在極壓性能、抗磨減摩性能以及耐熱耐氧化等方面，二硫化鎢的表現都更加優秀。

雖然二硫化鎢作為潤滑油脂極壓抗磨添加劑表現出廣闊的應用前景和可觀的經濟效益，但是在這一領域的研究還處於起步階段，近來，有學者提出一種離子液體修飾的二硫化鎢複合物極壓抗磨劑的製備方法，其具體包括以下步驟：

按配比：基礎油 70%～90%；二硫化鎢複合物極壓抗磨劑0.5～1.5%；高溫抗氧劑 0.1～0.5%；

清淨劑 2～5.7%；分散劑 3～5%；黏度指數改進劑 5～10%；降凝劑 0.1～0.3%；消泡劑 0.0001~0.0002%。

a、在超聲振盪的條件下，將0.4克前驅體LixWS₂與1000ml的蒸餾水反應；

b、調節pH值，使其生產PH為7的二硫化鎢單分子層懸浮液；

c、向該懸浮液中加入50ml離子液體，並在一定溫度下65-75℃恒溫攪拌24h；

d、用轉速為2000rpm的離心機分離出固體產物；

e、用少量蒸餾水對產物進行多次洗滌，以確定除去LiOH和可溶性的物質；

f、最後用四氟硼酸鉀水溶液洗滌數次進行粒子交換，乾燥得樣品，即得到離子液體修飾的二硫化鎢複合物極壓抗磨劑。

將二硫化鎢應用於發動機油中。負荷較低時，金屬表面受機械能作用向外發射外逸電子，使摩擦副表面產生正電荷點，由於離子液體的雙電性結構，能牢牢的吸附在金屬表面形成物理吸附膜，有效地隔開摩擦面，從而起到減摩抗磨作用。當負荷較高、摩擦加劇時，二硫化鎢與金屬底材發生化學作用，進而生產熔點較低的FeS膜，有效的減少金屬摩擦副之間的接觸，從而降低金屬表面的磨損。而在高溫工況下，二硫化鎢會緩慢生產氧化物，氧化物的形成能抑制二硫化鎢的進一步氧化，而形成的氧化物也具有較低的摩擦係數和二硫化鎢相似的潤滑性能，從而也能降低金屬表面間磨損作用。

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