Дисульфидные соединения переходных металлов, особенно дисульфид молибдена и дисульфид вольфрама, являются двумерными слоистыми материалами, благодаря своему структурному и имущественному сходству с графеном, а их многофункциональные свойства, такие как самосмазывание, высокая площадь поверхности, электросопротивление, стабильность, хорошая механическая прочность, легкость переноса заряда, возможность синтеза наночастиц и настраиваемая полоса пропускания, позволяют широко использовать их в различных областях, таких как катализ, сенсорика, адсорбенты, смазочные материалы. литий-ионные батареи, суперконденсаторы, сбор солнечного света и другие разнообразные области. В данной статье кратко описаны различия в трибологических свойствах MoS2, WS2 и графита.

01 Различия между самосмазывающимися покрытиями из MoS2, WS2 и графена #

При комнатной температуре самосмазывающиеся покрытия WS2 не так хороши, как покрытия MoS2, для образования пленки на металлических подложках; при высокой температуре фрикционные характеристики покрытий WS2 лучше, чем у твердых смазочных покрытий MoS2. Графит обычно используется для прямого распыления, но он не подходит для использования в вакууме, и его коэффициент трения в два раза выше, чем в воздухе, а износ даже в 100 раз.

• Графит: его самосмазывающиеся свойства зависят от присутствия воздуха и воды. Для графитовых изделий, как смазочного материала, критическое значение влаги в рабочей среде составляет 5 г/м3. Ниже этого значения коэффициент трения графитовых изделий увеличивается. Коэффициент трения увеличивается при сильном окислении графита в воздушной среде при комнатной температуре от 300 до 400 градусов. Однако в нейтральной или восстановительной среде 300~1000 градусов Цельсия также может сохраняться хорошая износостойкость. Чем выше степень кристаллизации графита, тем лучше он защищает смазываемый материал от износа. Кроме того, содержание примесей должно контролироваться на уровне ниже 1%, иначе легко возникнет значительный абразивный износ.
• Дисульфид молибдена: MoS2 образуется в результате геотермального воздействия, он химически стабилен и выдерживает тепло и давление, поэтому обладает хорошей устойчивостью к сильному давлению. В средах с жесткими, высоконагруженными шестернями и подшипниками, а также в узлах с ударными нагрузками использование смазки на основе дисульфида молибдена более эффективно, чем использование графитовой смазки.
• Дисульфид вольфрама: WS2 раньше был в 10 раз дороже, чем MOS2, и его используют в качестве замены MOS2 только в тех случаях, когда требуется хорошая стойкость к окислению или низкое удельное сопротивление. Коэффициент трения немного ниже, чем у MoS2, а термическая стабильность выше; для деталей с трением скольжения в особых условиях работы применение WS2 может дать лучший эффект, чем MoS2.

Различия в эффективности покрытий из дисульфида молибдена, дисульфида вольфрама и графена #