含納米MoS2空間潤(rùn)滑脂的制備與摩擦學(xué)性能表征.pdf

1、近年來，人類太空探索飛速發(fā)展，需要航天器的使用壽命越來越長(zhǎng)。研究表明，運(yùn)動(dòng)部件的摩擦磨損是縮短航天器壽命的主要原因之一。研究高性能的空間潤(rùn)滑脂，對(duì)延長(zhǎng)航天器的使用壽命具有重要意義。對(duì)于高性能空間潤(rùn)滑脂，合適的固體潤(rùn)滑添加劑是不可缺少的。MoS2具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性能，在真空中具有很低的揮發(fā)速率。在高真空、強(qiáng)輻射和高低溫環(huán)境下，MoS2具有優(yōu)良的摩擦學(xué)性能，可以作為潤(rùn)滑油脂的添加劑使用。近年來研究發(fā)現(xiàn)，納米MoS2比微米MoS2具有更好的摩擦

2、學(xué)性能。研究納米MoS2作為空間潤(rùn)滑脂的添加劑對(duì)提高空間潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑性能具有重要的實(shí)際意義。
　　本學(xué)位論文首先研究了一步稠化法制備含納米MoS2的空間潤(rùn)滑脂的工藝條件。選用聚α烯烴作基礎(chǔ)油，聚四氟乙烯作稠化劑，利用超聲方法將自制不同形態(tài)的納米MoS2均勻分散到基礎(chǔ)油中，從而制備出一種具有較高滴點(diǎn)和極低揮發(fā)性的空間潤(rùn)滑脂。
　　然后利用MO-800型四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，考察了微米MoS2、MoS2納米片和MoS2納米球?qū)臻g潤(rùn)

3、滑脂摩擦學(xué)性能的影響。利用掃描電子顯微鏡考察了鋼球磨損表面的形貌。結(jié)果表明，MoS2納米片作為空間潤(rùn)滑脂添加劑不僅具有最好的減摩抗磨作用，還能使空間潤(rùn)滑脂在高負(fù)載下具有良好的潤(rùn)滑性能。
　　為了評(píng)價(jià)模擬空間環(huán)境下含納米MoS2空間潤(rùn)滑脂摩擦學(xué)性能，利用模擬空間環(huán)境的摩擦試驗(yàn)裝置，開展了空間潤(rùn)滑脂在真空、交變溫度和輻照(原子氧、紫外)等環(huán)境下的摩擦學(xué)試驗(yàn)。利用非接觸式三維輪廓儀考察了磨損表面的形貌。研究發(fā)現(xiàn)，MoS2納米空心球不適宜

4、用作空間潤(rùn)滑脂的減摩抗磨添加劑。MoS2納米片比微米MoS2更能改善空間潤(rùn)滑脂的摩擦學(xué)性能。
　　最后應(yīng)用X射線能譜(EDS)和X射線光電子能譜(XPS)等分析手段探討了三種尺寸形態(tài)的MoS2在空間潤(rùn)滑脂中的摩擦磨損機(jī)理。分析認(rèn)為，在大氣環(huán)境下，微米MoS2通過層狀結(jié)構(gòu)的剪切與滑移作用來降低摩擦磨損，而MoS2納米片和MoS2納米球可以在摩擦表面發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，形成潤(rùn)滑膜。在模擬空間環(huán)境下，微米MoS2具有與大氣環(huán)境下相同的摩擦