Mo摻雜WSe2納米材料制備及其摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),添加具有潤(rùn)滑特性某些納米顆?？稍诤艽蟪潭雀纳茲?rùn)滑油摩擦學(xué)特性。以MoS2、WS2為代表的過(guò)渡族金屬硫化物因其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)以很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合,層間以較弱的范德華力結(jié)合,是典型的固體潤(rùn)滑材料,且自然界中有大量礦藏,因而在摩擦領(lǐng)域得以廣泛研究。事實(shí)上WSe2具有與MoS2、WS2相似的結(jié)構(gòu),而對(duì)于摩擦特性人們研究甚少。同時(shí)在固體潤(rùn)滑劑的研究中,還發(fā)現(xiàn)多種固體潤(rùn)滑劑的合理配伍比單純一種性能更好,這稱為固體潤(rùn)滑劑的協(xié)同效應(yīng)

2、,但對(duì)于其機(jī)理的研究卻很少。本文將晶體缺陷理論與納米材料的制備相結(jié)合,設(shè)計(jì)一種用Mo摻雜WSe2納米材料并對(duì)其摩擦學(xué)性能及減摩耐磨機(jī)理進(jìn)行探討。
　　 主要研究工作和成果:
　　 (1)以單質(zhì)W粉和Se粉為主要反應(yīng)原料,摻雜一定比例的Mo粉,在Ar氣氛保護(hù)環(huán)境下球磨混合,密封在反應(yīng)釜內(nèi),在高溫箱式爐中加熱,通過(guò)固相反應(yīng)合成了大量的Mo摻雜WSe2納米片。對(duì)所合成的納米材料分別用TEM、SEM、EDS、XRD等方法進(jìn)行了結(jié)

3、構(gòu)、形貌和成分的測(cè)試、表征。結(jié)果表明生成了純度較高、形貌均勻且厚度在50nm以下的片層結(jié)構(gòu)的WSe2納米材料,Mo摻雜使衍射峰明顯寬化,晶粒更為細(xì)小。
　　 (2)對(duì)Mo摻雜WSe2納米材料的生長(zhǎng)過(guò)程及影響其結(jié)晶的環(huán)境因素,如Mo摻雜量、保溫溫度、保溫時(shí)間及升／降溫速度等反應(yīng)條件進(jìn)行了討論,并對(duì)Mo摻雜WSe2納米材料生長(zhǎng)機(jī)制給出了合理解釋。
　　 (3)將Mo摻雜WSe2與普通WSe2納米材料以不同濃度超聲分散到粘度懸

4、殊的基礎(chǔ)油HVI750和CKD220中,在UMT-2摩擦試驗(yàn)機(jī)通過(guò)球-盤(pán)副分析比較它們的摩擦學(xué)特性；并在四球摩擦試驗(yàn)機(jī)上考察它們的最大無(wú)卡咬負(fù)荷(PB)、摩擦系數(shù)和耐磨性能。結(jié)果表明,兩者均可以明顯提高基礎(chǔ)油的減摩抗磨性能且Mo摻雜WSe2納米材料的摩擦性能較普通WSe2納米材料更好。添加1.2wt.％Mo摻雜WSe2的基礎(chǔ)油CKD220可將其耐磨性、減摩性及極壓性能分別提高46％、28％和70％。
　　 (4)對(duì)磨痕表面三維輪