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二硫化鉬的（歷史，潤滑性，優勢和局限性）
Release Time：2021-09-28二硫化鉬的歷史
二硫化鉬是一種天然的黑色固體化合物，摸起來很滑。它很容易轉移并附著在與它接觸的其他固體表面上。它的礦物形式被稱為輝鉬礦，直到18世紀晚期，人們還普遍將其與石墨混淆。幾個世紀以來，兩者都被用作潤滑劑和書寫材料。輝鉬礦作為潤滑劑的廣泛使用受到天然雜質的阻礙，這些雜質大大降低了其潤滑性能。提純二硫化鉬和提取鉬的方法在19世紀晚期發展起來，鉬作為鋼的合金添加劑的價值很快被認識到。第一次世界大戰期間，對鉬源的需求導致了科羅拉多州Climax礦的開發，該礦于1918年開始生產，一直持續到20世紀90年代。在30年代后期和40年代，高純二硫化鉬的可用性促使人們對其在各種環境下的潤滑性能進行了廣泛的研究。這些研究表明，在極端接觸壓力和真空環境下，其優越的潤滑性能和穩定性。美國國家航空航天咨詢委員會，即美國國家航空航天局的前身，于1946年開始研究二硫化鉬的航空航天用途。這些調查結果在航天器上得到了廣泛的應用，包括阿波羅登月艙上的可伸展腿。隨著新技術的不斷發展，在溫度、壓力、真空、腐蝕環境、工藝污染敏感性、產品壽命和維護要求等越來越嚴格的條件下，需要可靠的潤滑和抗磨損性能，應用范圍也在不斷擴大。
二硫化鉬的潤滑性
二硫化鉬卓越的潤滑性是其獨特晶體結構的結果，該結構由非常弱結合的薄片組成。這些薄片可以在非常低的力下相互滑動，“剪切”，提供潤滑效果。克服薄片之間弱結合所需的剪切力 F 與垂直于薄片的壓縮力 W 相關，公式為 F = μ W，其中 μ 是稱為“摩擦系數”的常數。二硫化鉬晶體沿其薄片剪切的摩擦系數約為 0.025，是已知材料中最低的。薄片傾向于對齊并粘附在接觸表面上，尤其是在滑動和壓力條件下，如下圖所示。二硫化鉬的這種“磨光”使其具有非凡的使用壽命。
由于二硫化鉬是固相，在極壓條件下不會像液體潤滑劑那樣被“擠出”。薄片對垂直于它們的力非常“堅硬”。這種特性的組合提供了一個非常有效的“邊界層”，以防止潤滑表面相互接觸。
二硫化鉬的優勢和局限性
二硫化鉬以微小的六邊形血小板的形式存在，每個血小板由幾個分子組成。這些薄片被金屬表面吸引，當與金屬部件之間的滑動力結合時，就會產生熱化學反應，在有問題的部件上形成一層MoS2保護涂層。該涂層可承受約50000psi的壓力，因此，對于存在邊界潤滑問題的部件，如凸輪軸和挺桿之間的界面，MoS2是一個很有吸引力的選擇。
雖然二硫化鉬作為干膜潤滑劑的應用在20世紀中葉就已確立，但將其有效地應用于油中還需要更長的時間來完善。問題是，這些微粒不會停留在油中的懸浮狀態，導致微粒形成淤泥，堵塞油的通道(同時也抵消了這種材料的潤滑作用)。然而，一旦找到了防止這種情況發生的方法，二硫化鉬已被證明是一種高效的抗磨添加劑。例如，2012年在伊利諾伊州阿貢國家實驗室進行的測試顯示，在聚α烯烴基礎油中添加50納米MoS2納米顆粒，重型工業發動機的活塞裙和氣缸套之間的摩擦顯著減少。這些同樣的好處也可以在變速箱油中實現，因為邊界潤滑要普遍得多。然而，與任何技術一樣，使用二硫化鉬作為石油添加劑并不是解決問題的良方。例如，它只在邊界潤滑條件下起減摩作用;在流體力學和全膜體系中，顆粒并不起作用，一些研究甚至表明，它們實際上會略微增加摩擦。然而，只要認識到它的局限性，正確使用它可以帶來相當大的好處。
