二硫化钨与二硫化钼润滑剂效能点评

固体润滑是一种将物质涂于或镀于摩擦副表面，形成薄膜，降低摩擦的方法，而使用固体润滑剂进行润滑的技术称为固体润滑技术。固体润滑技术最早被应用于军事工业，随后逐渐在一些高尖技术领域得以推广，解决了部分液体润滑剂难以解决的问题。

二硫化钨和二硫化钼均为优秀的固体润滑材料，在超固体润滑领域具有极高的应用价值，90 年代后期开始，国外主要发达国家在宇航、精密仪器、超高真空环境中的摩擦副工件上开始应用，同时也将此技术应用于计算机的硬盘驱动轴承，超高真空系统中的转动、滑动等部件上。

二硫化钼 具有类石墨层状结构，钼和硫通过共价键结合形成六方晶结构，每个钼被六个硫原子包围，分子层表面只有硫原子，每一层分子层厚度为 0.626nm。层与层之间靠范德华力结合，键之间的结合力较弱，层间易发生滑移，形成滑移面， MoS₂ 在低于 400 ℃ 的空气环境中，热稳定性较好， 当温度高于400 ℃，MoS₂ 会 在 短 时 间 内 被 氧 化 为MoS₃，而 MoS₃ 是一种硬度较高的颗粒物质，附着于摩擦副表面形成磨粒。但在真空和惰性气体环境中，MoS₂ 能在1100 ℃仍保持较稳定的结构。

二硫化钨WS₂也具有六方晶型层状结构，与二硫化钼类似。钨原子和硫原子间以共价键结合，分子层表面只有硫原子，层间的硫原子间通过较弱的分子键连接。层间通过范德华力相结合，与MoS₂ 相比， WS₂的层间距较大，摩擦系数更低。而且，WS₂ 在几乎所有介质中都不溶，包括酸、碱、油和水，但对于游离的气态氟、氢氟酸和热硫酸比较敏感。相对于二硫化钼，WS₂的热稳定性比 MoS2 好，在空气中， WS₂ 的分解温度为 510℃。在 539℃ 时会被快速氧化，在真空和惰性气体中的分解温度为 1150℃。相较于二硫化钼，WS₂的适用温度范围更广。

国内外的几家润滑剂大厂曾对二硫化钨、二硫化钼和石墨烯三者的润滑性能进行对比，通过试验发现，二硫化钨不仅强于二硫化钼，更强于石墨烯。此外，在高辐射的作业环境下，二硫化钨具有更高的抗辐射性能，能适应更复杂的作业环境，因此，各大厂家均对二硫化钨润滑剂表现出了更浓厚的生产兴趣。

在美国，航天航空业主要采用二硫化钼作固体润滑材料，这是因为美国也是产钼大国，拥有就地取材的资源便利性。而在中国，我们不仅有钼更有钨，相对于钼，钨不管是耐热性、物理化学稳定性还是抗辐射性能均优于钼，所以，二硫化钨润滑剂会是更好的选择。

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