無機富勒烯/二硫化鎢複合潤滑劑

富勒烯是單質碳被發現的第三種同素異形體，任何由碳一種元素組成，以球狀，橢圓狀結構存在的物質，或者說都籠狀結構的都可以被叫做富勒烯。目前應用範圍最廣的富勒烯主要是碳富勒烯C₆₀，與石墨結構類似，但石墨的結構中只有六元環，而碳富勒烯中可能存在五元環。

2015年，英國牛津一家公司以每克10.8億元的價格賣出內嵌富勒烯，這也使得內嵌富勒烯成為全世界第二貴的東西，僅次於暗物質，有媒體將之稱為世界最貴材料。據說富勒烯通常用於富勒烯類化合物在抗HIV、酶活性抑制、切割DNA、光動力學治療等方面頗有特效，但上述作用似乎仍在科研階段，目前富勒烯最多的應用是新能源電池和潤滑劑方向，或者說其的應用研究方向與石墨烯類似。

在潤滑劑領域，二硫化鎢是典型的層狀結構，層與層之間以較弱的范德華力相結合，容易滑離，故被廣泛用於潤滑劑領域，但是二硫化鎢由於其晶體邊緣的不飽和懸掛鍵具有化學活性，在摩擦過程中易被氧化，使其摩擦學性能急劇降低 ，這種現象在潮濕氣氛中尤其嚴重，石墨烯具有良好的化學穩定性，因此在實際應用中，人們往往會將二硫化鎢與石墨烯複合製成潤滑劑，但也有學者使用無機富勒烯C₆₀取代石墨烯，並取得更好的效果。

無機富勒烯結構消除了邊緣的懸鍵，具有較高的化學惰性，其空心籠狀結構能提供較高的彈性，使之在載荷範圍內的回彈力增加，從而減少與磨損有關的耗散有學者採用單軸衝擊波測試二硫化鎢/無機富勒烯結構的動態抗壓性能，發現無機富勒稀結構具有極佳的抗壓吸波能力，其最大抗壓值高達，是如今發現的最堅韌的分子籠狀結構，其抗壓性能優於其他碳類籠狀結構在甚至更低壓力下，會發生坍塌或轉化為其他金剛石類結構。而且，形貌完好、內部空心、尺寸更小的富勒稀結構，其抗壓能力更強。因此，當無機富勒稀結構用作固體潤滑劑時，它可以承受更苟刻的負荷條件，性能不遜於石墨烯/二硫化鎢複合潤滑劑，並且環境應變成力比前者更強。

研究發現，在潤滑油中加入少量的無機富勒烯/二硫化鎢複合潤滑劑可以極大地改善其摩擦學性能，在潤滑油中添加少量的無機富勒烯/二硫化鎢複合潤滑劑可以顯著延長汽車發動機的壽命，降低汽車的耗油量。

在航太航空領域，無機富勒烯/二硫化鎢複合材料具有極其優異的摩擦學性能，其摩擦係數僅為0.006，且在濕度為45%的氮氣氣氛中仍表現出良好的摩擦學性能。以航太飛船為例，其在從大氣層到高真空、從低溫到高溫和從潮濕氣氛到乾燥氣氛的運行轉變過程中對材料的摩擦學性能要求極為苛刻，此時液體潤滑劑難以滿足使用需要，只有採用無機富勒烯/二硫化鎢才能達到優異減摩和耐磨性能，從而降低傳動系統的能源消耗、延長零部件的使用壽命和提高系統的可靠性 ，為解決極端條件下材料的摩擦學問題提供新的有效途徑。

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