花状与球状MoS2对PAO15润滑油摩擦学性能的影响

祝 榕 霍丽霞,2 周 晖 张凯峰 郑玉刚 胡明泰

(1.兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室 甘肃兰州 730000；2.兰州大学化学化工学院 甘肃兰州 730000)

PAO润滑剂已被广泛用于工业领域的机械润滑，在航天器活动机构中也获得了应用。中低黏度PAO润滑油常被用于较高转速活动件润滑，但是在高转速条件下，由于温升作用，常导致润滑油黏度的降低，使润滑体系进入边界润滑状态，从而表现出抗磨损性能的不足。MoS2作为一种流体润滑剂添加剂，能够改善流体润滑剂在边界润滑状态下的抗磨损性能[1]。

MoS2的结构为层状六角形晶体结构，其有着比较强的层内共价键和比较弱的层间范德华力，对施加的剪应力有着较低的抗剪强度[2]。作为固体或液体润滑添加剂时，相较于其他润滑添加剂，MoS2的抗压强度高、耐磨性好、附着性强、摩擦因数低；其结构使其有着较好的成膜特性，能在摩擦副表面产生附着良好的转移膜[3]。

大量研究表明，MoS2颗粒形貌(如球状、花状、线状)及在流体润滑剂中的添加量是影响其润滑性能的主要因素[4-8]。不同尺寸、形貌和结构的MoS2粒子可以通过不同的方法制备，例如：水热法、化学气相沉积(CVD)、热还原、高温硫化、激光烧蚀、溶胶-凝胶法等[9-12]。其中水热法的条件要求低、结晶性能优异且相对安全、无污染。不同的合成方法可以制备出不同形貌的MoS2颗粒(如富勒烯类、管、球和棒)，并且多种形式的MoS2颗粒已经在流体润滑剂中得到了测试与应用。霍英杰等[13]通过水热法制备了球状与花状的二硫化钼，并将其添加进N46机械油中，发现二硫化钼的加入很大地提高了N46润滑油的极压性能，并且获得了最大无卡咬负荷。……