纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的润滑机理
二硫化钼复合微粒作为润滑添加剂的摩擦学性能研究
ABSTRACTFriction and wear of mechanical equipment not only lead to a large amount of energy consumption, but also lead to the failure or damage of mechanical equipment, reducing its service life. Lubrication can effectively reduce the friction and wear of the friction pairs. Nanoparticles as lubricating additives are commonly used to improve lubricating properties. However, nanoparticles tend to agglomerate during the sliding process, which affects their tribological properties. Because of the synergistic effect of the composite particles, the composite particles have better lubricating performance. Therefore, the tribological properties of molybdenum disulfide magnetic composite particles were studied in this work.In this thesis, Fe3O4particles, MoS2nanoparticles and Fe3O4@MoS2nanoparticles were prepared by hydrothermal reaction. The three kinds of particles were dispersed in water and PAO4 base oil respectively for tribological tests. The tribological properties of these three kinds of nanoparticles were studied by means of analyzing the morphologies of frictional surfaces and the chemical valence states of the typical elements.The tribological properties of magnetic Fe3O4 nanoparticles, MoS2 nanoparticles and Fe3O4@MoS2 nanocomposite particles were studied as water based lubricant additives. The results show that the magnetic Fe3O4 particles can decrease the friction coefficient but increase the wear of the friction pair surface as the lubricating additive in deionized water system. When MoS2 nanoparticles and Fe3O4@MoS2 nanoparticles were used as lubricating additives in aqueous system, the friction coefficient and wear volume increased during the sliding process.Fe3O4 particles, MoS2nanoparticles and Fe3O4@MoS2 nanoparticles were added to PAO4 base oil as additives. Unfortunately, no lubricating effect was observed for Fe3O4 particles. However, both MoS2nanoparticles and Fe3O4@MoS2nanoparticles showed good lubricating effects. In addition, when Fe3O4@MoS2nanoparticles were used as lubricating additives, the lubricating effect was better, mainly because of the synergistic effect between Fe3O4magnetic core and MoS2 shell. It can be ascribed to the fact that the nano-composite particles are more easily adsorbed on the frictional interface, forming a sTablele adsorbed film and a solid tribo-film.Keywords: MoS2nanoparticles; Fe3O4@MoS2nanocomposites; Water lubrication; PAO4 oil lubrication; Lubricant additives; Lubrication mechanism目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 Fe3O4微粒 (2)1.2.1 Fe3O4微粒简介 (2)1.2.2 Fe3O4微粒的摩擦学性能 (2)1.3 MoS2纳米微粒 (3)1.3.1 MoS2纳米微粒简介 (3)1.3.2 MoS2纳米微粒的摩擦学性能 (3)1.4磁性复合微粒 (5)1.4.1磁性复合微粒简介 (5)1.4.2磁性复合微粒的摩擦学性能 (6)1.5本文研究内容及意义 (7)1.5.1研究内容 (7)1.5.2研究意义 (7)第二章Fe3O4@MoS2复合微粒的制备与表征 (9)2.1引言 (9)2.2实验部分 (9)2.2.1 实验仪器与试剂 (9)2.2.2 Fe3O4微粒的制备 (11)2.2.3 MoS2纳米微粒的制备 (11)2.2.4 Fe3O4@MoS2复合微粒的制备 (12)2.2.5样品表征和测试 (13)2.3结果与讨论 (13)2.3.1 样品XRD表征结果分析 (13)2.3.2样品TEM表征结果分析 (14)2.3.3样品磁性能表征结果分析 (16)2.4本章小结 (17)第三章Fe3O4@MoS2复合微粒水分散体系的摩擦学性能研究 (18)3.1引言 (18)3.2实验部分 (18)3.2.1实验材料 (18)3.2.2实验方法 (18)3.3结果与讨论 (20)3.4.1摩擦实验结果 (20)3.4.2摩擦表面形貌分析 (23)3.4本章小结 (34)第四章Fe3O4@MoS2复合微粒油分散体系的摩擦学性能研究 (35)4.1引言 (35)4.2实验部分 (35)4.2.1实验材料 (35)4.2.2实验方法 (35)4.3结果与讨论 (37)4.3.1摩擦实验结果 (37)4.3.2摩擦表面形貌分析和表征 (39)4.4本章小结 (47)第五章总结与展望 (48)5.1总结 (48)5.2展望 (48)参考文献 (50)攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 (57)插图清单图2.1 Fe3O4微粒形成示意图 (11)图2.2 MoS2纳米微粒形成示意图 (12)图2.3 Fe3O4@MoS2复合微粒形成示意图 (13)图2.4 Fe3O4微粒（a），MoS2纳米微粒（b）和Fe3O4@MoS2复合微粒（c）的XRD 图谱 (14)图2.5 Fe3O4微粒（a），MoS2纳米微粒（b, c）和Fe3O4@MoS2复合微粒（d, e）的透射电镜和高分辨率透射电镜图 (15)图2.6 Fe3O4@MoS2复合微粒的透射电镜图（a）和相应的元素分布图（b-e） (16)图2.7 Fe3O4微粒和Fe3O4@MoS2复合微粒的磁滞回曲线图 (17)图3.1超声波处理后瞬间（a）和超声处理后30 min（b）的水（Ⅰ）和水分别添加1wt%Fe3O4（Ⅱ），1wt％MoS2（Ⅲ）和1wt％Fe3O4@MoS2（Ⅳ）的数码照片 (19)图3.2摩擦学实验装置示意图 (19)图3.3含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt% Fe3O4微粒水润滑下润滑体系的摩擦系数-时间变化图（a），平均摩擦系数（b）和下试样的磨损体积（c） (21)图3.4含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%MoS2纳米微粒水润滑下润滑体系的摩擦系数-时间变化图（a），平均摩擦系数（b）和下试样的磨损体积（c） (22)图3.5含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%Fe3O4@MoS2复合微粒水润滑下润滑体系的摩擦系数-时间变化图（a），平均摩擦系数（b）和下试样磨损体积（c） (23)图3.6含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt% Fe3O4微粒水润滑下下试样的磨痕轮廓曲线（a）和光学显微照片（b-f） (24)图3.7含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%Fe3O4微粒水润滑下下试样的表面粗糙度（a）和摩擦表面三维形貌（b-f） (25)图3.8在添加0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%Fe3O4微粒的水润滑下上试样的磨斑直径（a）和光学显微照片（b-f） (26)图3.9含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%MoS2纳米微粒的水润滑下下试样的磨痕轮廓曲线（a）和光学显微照片（b-f） (28)图3.10含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%MoS2纳米微粒水润滑下下试样的表面粗糙度（a）和摩擦表面三维形貌（b-f） (29)图3.11含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%MoS2纳米微粒的水润滑下上试样的磨斑直径（a）和光学显微照片（b-f） (30)图3.12含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%Fe3O4@MoS2复合微粒水润滑下下试样的磨痕轮廓曲线（a）和光学显微照片（b-f） (31)图3.13含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%Fe3O4@MoS2复合微粒水润滑下下试样的表面粗糙度（a）和摩擦表面三维形貌（b-f） (32)图3.14含0, 0.25, 0.5, 1, 2 wt%Fe3O4@MoS2复合微粒水润滑下上试样的磨斑直径（a）和光学显微照片（b-f） (33)图4.1超声波处理后瞬间（a）和超声处理后12h（b）的PAO4（Ⅰ）和PAO4分别添加1wt%Fe3O4（Ⅱ），1wt％MoS2（Ⅲ）和1wt％Fe3O4@MoS2（Ⅳ）的数码照片 (36)图 4.2合成基础油PAO4和0.25, 0.5, 1, 2 wt%的Fe3O4微粒、MoS2微粒和Fe3O4@MoS2复合微粒润滑添加剂的摩擦系数-时间变化图 (38)图 4.3合成基础油PAO4和0.25, 0.5 ,1 , 2 wt%的Fe3O4微粒、MoS2微粒和Fe3O4@MoS2复合微粒作为润滑添加剂的平均摩擦系数图 (39)图4.4浓度分别为0, 0.25, 0.5, 1, 2wt%的Fe3O4微粒（a-e）、MoS2微粒（f-j）和Fe3O4@MoS2复合微粒（k-o）作为润滑添加剂时磨痕的光学显微照片 (40)图4.5 PAO4（a），添加1wt%Fe3O4的PAO4（b），添加1wt%MoS2的PAO4（c）和添加1wt%Fe3O4@MoS2的PAO4（d）润滑的磨损表面的SEM图 (41)图4.6 PAO4（a），添加1wt%Fe3O4的PAO4（b），添加1wt%MoS2的PAO4（c）和添加1wt%Fe3O4@MoS2的PAO4（d）润滑的磨损表面C1s的XPS谱图 (42)图4.7 PAO4（a），添加1wt%Fe3O4的PAO4（b），添加1wt%MoS2的PAO4（c）和添加1wt%Fe3O4@MoS2的PAO4（d）润滑的磨损表面Fe2p的XPS谱图 (43)图4.8 PAO4（Ⅰ），添加1wt%Fe3O4的PAO4（Ⅱ），添加1wt%MoS2的PAO4（Ⅲ）和添加1wt%Fe3O4@MoS2的PAO4（Ⅳ）润滑下的磨损表面Mo3d（a）和S2p（b）的XPS谱图 (44)图 4.9 PAO4，添加1wt%Fe3O4的PAO4，添加1wt%MoS2的PAO4和添加1wt%Fe3O4@MoS2的PAO4润滑下的磨损表面的EDS图 (45)图4.10 PAO4介质下润滑机理的示意图：不添加添加剂（a）、添加Fe3O4纳米微粒（b）、MoS2纳米微粒（c）和Fe3O4@MoS2复合微粒（d） (46)表格清单表2.1实验仪器 (10)表2.2实验试剂 (10)表3.1摩擦学实验参数 (20)表4.1摩擦学实验参数 (37)第一章绪论第一章绪论1.1引言随着社会进步和科学技术的发展，人们对于能源的消耗越来越关注。
二硫化钼的润滑特性
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟二硫化钼的润滑特性二硫化钼——天然或合成的辉钼矿，以润滑油脂及其他固体润滑剂难比拟的优点，被誉为“固体润滑之王”而被广泛应用。
作为润滑剂要必备两个条件，即材料内部具良好滑移面，材料与基材有很强的附着力。
二硫化钼以S—Mo—S 的三明治式夹层相迭加。
层内，S—Mo 间以极性键紧密相连。
层间，S—S 间以分子键相连，范德华-伦敦力的键合力太弱，当受到很小的剪切应力后即能断裂产生滑移。
而这样的滑移面在每两个夹心层间就有一个。
也就是在1μM厚的二硫化钼薄层内就有399 个良好的滑移面。
二硫化钼与基材强烈粘附，这也是其他润滑剂，比如石墨也难比拟的。
除此外，它还具备有许多良好的润滑特性。
（1）温度适应范围宽：高温航空硅油能耐250℃高温，冷冻机油耐-45℃低温，这在润滑油脂中已属姣姣者。
而二硫化钼在空气中应用，可在349℃下长期使用，或399℃下短期使用；在真空中，二硫化钼可在1093℃下工作；在氩气等惰性气体中，二硫化钼可在1427℃下工作。
除能在高温下工作，二硫化钼还能在-184℃或更低温度下工作。
（2）耐重负荷：在重负荷下油脂润滑膜会因变薄甚至消失而使润滑失效。
但厚度仅为2.5μm的二硫化钼润滑膜在2800MPa、40m/s 的重负荷、高速度下润滑性能良好。
即使负荷加大到3200MPa 超过了钢铁屈服强度，二硫化钼的润滑效能依旧存在。
这是其他任何液体和固体润滑剂所难达到的。
因此，全世界所产二硫化钼的大部份都被当作“极性添加剂”与油脂合用，比如市面常见的二硫化钼锂基脂、二硫化钼钙基脂、各种二硫化钼齿轮成膜膏等等。
（3）耐真空：航天器在500km 以上高空飞行，太空的真空度已达1.3×10-2μPa以上：此时，油脂润滑剂的蒸发已超过它的极限蒸发率。
这不仅会使润滑失效，而且挥发气体还会污染仪表和环境，在真空中连石墨润滑剂的润滑性能也会大幅度下降，而二硫化钼在真空条件下。
纳米SiO2作为润滑油添加剂性能及机理研究进展
数及磨斑直径 随纳米粒子质 量分数 的变化 曲线 如
图 １ 示。 所
中， 并加 入稳 定分 散剂 ， 察其 摩 擦学 性能 。 考 霍 玉 秋 等 ［ 以 正 硅 酸 乙酯 为 原 料 制 备 了直 径 ８ ］ 为 ６ ｍ 单 分 散球 形 纳 米 Ｓ０２ ０ｎ ｉ 。在 ５ ０ Ｎ 基 础 油 ０Ｓ
收稿 日期 ：０ ６ ７ ０ ２０ ～０ —２ 。 作者简介 ： 李春风（９９ ， ，０ ３ １ ７ 一）男 ２０ 年毕业于解放军后勤工程学院， 在读博士生 ， 主要从事石油产品添加剂开发应用及其理论研究工作。
纳 米 ＳＯ２ 为润 滑 油 添 加 剂 性 能 ｉ 作
及 机 理 研 究 进 展
李 春风 罗新 民 肖绍峰２ ， ，
（ ． 勤５ 程学 院油料应用与管理工程 系 ， １后 １ ２ 重庆 ４ ０ １ ； ．５ ４ 队 ， ｊ 铁岭 １２ ０ ） ０ ０ ６ ２ ６ １２部 ： １ ６９ 摘要 ： 纳米 Ｓ０ 用作润滑油添加剂 的研 究尚处于起步阶段 ， 从研究结果看 出， ｉ２ 但 它具有优 良的摩擦学性 能。文章 总结 了其作为润 滑油添加剂 的研究现状 ， 并对其作用机理进行 了探 讨 ， 最后 指出其发 展趋势 ， 即纳米 Ｓ 粒 子 的 ｉ 制备和表面修饰“ 一体化” 研究高 聚物 ～纳米 Ｓ 杂化 粒子 以及纳 米 Ｓ０ 在 环境 友好型基 础油 中的摩擦 学性 ， ｉ ０２ ｉ２ 能及其摩擦学机理 的研 究。
面开展 研究 。 （ ） 用 未 改 性 的纳 米 Ｓ０ １利 ｉ２直 接 加 入 润 滑 剂
直接参与制 备成锂 值从 ４ １Ｎ增加到 ６ ８Ｎ， Ｄ从 ０５ ｍ降 Ｒ ３ １ ＷＳ ．７ｍ
到 ０ ４ ．７ｍｍ。纳 米 Ｓ ； 子 的加 入 对 润 滑脂 的滴 ｉ！ ０ 粒 点 和工 作针 入度 没 有不 良影 响 。 王德 国… Ｊ 用 平 均 粒 径 分 别 为 １ ｉ 采 ０ｎｎ和 １ ５ ｎｎ的微孔 和球 形 非 晶 Ｓ０２ 米 粒 子 ， 一 定 比例 ｌ ＂ ｉ 纳 按 加到 长城 润 滑 油 公 司 提 供 的 ２号 锂 基 脂 中。 当 含 ４０ ．％微 孔 Ｓ０２时 ， ｉ ＰＢ值 从 ３０Ｎ 增 加 到 ８４Ｎ， １ ０ ＷＳ 从 １６ （ 效 ） 到 ０ ５８ ｍｍ； 含 Ｄ ．９ｍｍ 失 降 ． ２ 当 ４０ ．％球 形 Ｓ 时 ， ｉ ＰＢ值 从 ３０Ｎ 增 加 到 ７４Ｎ， １ ６ ＷＳ 从 １６ Ｄ ．９ｍｍ（ 效 ） 到 ０ ５３１１。摩 擦 系 失 降 ．５ ＩＩ ＴＴ
碳纳米管二硫化钼合成固体润滑剂
碳纳米管二硫化钼合成固体润滑剂摘要:固体润滑剂具有低摩擦系数（μ），低磨耗率（w）的特点，能够明显的提高仪器的寿命，使其经受极大地摩擦磨损。
然而，固体润滑剂的性能例如喷射形成或纳米微粒的二硫化钼和二硫化钨，在高温或湿度较高的操作环境下会发生严重的炭化。
这里，我们将介绍我们的初步结论。
通过电泳的方式二硫化钼垂直的与碳纳米管相结合形成的合成物即使在300 °C下也拥有较低的μ(∼0.03)和w (∼10-13 mm3/N ·mm)。
这比纳米微粒的二硫化钼的最低w要优越两个数量级。
在液体润滑剂中这种合成物可使摩擦系数降低百分之十五。
这种生产固体润滑剂涂料的方法由于具有优越的摩擦性能可以解决多种摩擦学应用中所遇到的问题，诸如涂料遇到高温，低压，和/或低，高湿条件。
关键词：固体润滑剂，纳米复合材料，碳纳米管，摩擦学，磨损引言固体润滑剂一般用于高温或低温，高辐射，高真空和高湿等极端条件下。
过渡金属硫化物例如MoS2，WS2，和石墨是一些作为固体润滑剂的主要材料，他们具有层状结构，滑动接触下很容易剪切，使得摩擦系数下降。
二硫化钼的润滑性能一般高于石墨的润滑性能，尤其是在真空的环境下。
典型的制造二硫化钼薄膜方法包括喷溅涂覆法，脉冲激光沉积法，抛光，弧光蒸发法，树脂粘合法等。
然而，这些制造二硫化钼的方法缺少足够的硬度来满足耐磨性的要求。
其他各种方法来规避这个问题，提高这些材料的摩擦性能包括复杂的多步骤的工艺例如将二硫化钼与其他有硬质涂层的固体润滑剂合金化形成一个三维纳米复合材料，或者在一些硬质相材料的表面纹理中的气孔中添加固体润滑剂。
三维纳米复合材料在摩擦学的应用所面临的挑战之一是由于在涂层中多相沉积所以要控制他们的力学和摩擦学性能。
由于需要硬质相和固体润滑剂相在沉积过程中分开，纹理处理过程是枯燥无味耗时的。
这种技术有时需要昂贵的制作方法例如光刻，激光纹理，等离子蚀刻。
目前，碳纳米结构的摩擦学性能受到了关注，主要是碳纳米管（CNTs）。
二硫化钼纳米颗粒的制备与润滑性能研究
１．２ 样 品 的 测 试 与 表 征 纳米粉体颗粒 的 形 貌、几 何 特 征 和 尺 寸 等 通 过
场发 射 扫 描 电 子 显 微 镜 （ＦＥ－ＳＥＭ，ＪＳＭ－６７００Ｆ）和 透射电子显 微 镜 （ＴＥＭ）进 行 表 征，用 Ｘ 射 线 衍 射 （ＸＲＤ）和能谱分析 （ＥＤＸ）分析物质的结构及成分， 对所制备的样品进行研究。 １．２．１ ＸＲＤ 分析
第 ３ 期 陈 九 菊 ，等 ：二 硫 化 钼 纳 米 颗 粒 的 制 备 与 润 滑 性 能 研 究
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粒（按 ＭｏＯ３ 和 Ｓ 的 摩 尔 比 为 １∶３）。 将 上 述 混 合 体系强烈搅拌１５ ｍｉｎ 后，超 声 分 散 ３０ ｍｉｎ，在 通 风 厨室温下自然挥干 后，得 到 在 ＭｏＯ３ 表 面 均 匀 包 覆 Ｓ的复合粉体。
将 ＭｏＯ３／Ｓ复合粉体 均 匀 地 铺 展 在 石 英 管 中， 并置入自制真空管式 炉 （反 应 装 置 如 图 １ 所 示），将 反应装置抽真 空 至 １Ｐａ，然 后 缓 慢 通 入 高 纯 Ｈ２ 至 ０．５×１０５ Ｐａ；然 后 将 炉 子 加 热 到 设 定 温 度 （４００、 ４５０、５００、５５０、６００、７００ ℃）， 升 温 速 率 为 １０ ℃·ｍｉｎ－１。保温１ｈ，自然冷却至室温后将石英 管从炉子中取出，并 把 管 中 的 灰 黑 色 粉 末 样 品 收 集 起来。
陈 九 菊 ，修 可 白 ，孟 庆 刚
（黑龙江工程学院 电子工程系，黑龙江 哈尔滨 １５００５０）
摘 要：利用超声化学方法制备的类球形三氧 化 钼 （ＭｏＯ３）纳 米 颗 粒 为 前 驱 物，采 用 在 氢 气 氛 下 的 硫 化 还 原 反 应 制 备纳米二硫化钼（ＭｏＳ２）粉体。纳米粉体颗粒的形貌、几何 特 征 和 尺 寸 等 通 过 场 发 射 扫 描 电 子 显 微 镜 （ＦＥ－ＳＥＭ）和 透射电子显微镜（ＴＥＭ）进行表征，用 ｘ－ｒａｙ射线衍射（ＸＲＤ）和 能 谱 分 析 （ＥＤＸ）分 析 物 质 的 结 构 及 成 分。 将 制 备 出 的类球形纳米级 ＭｏＳ２ 作为添加剂，添加到基础油中。通过仪 器 测 试 其 在 不 同 载 荷 下 的 摩 擦 系 数 ，与 基 础 油 的 摩 擦 系数进行对比，研究纳米 ＭｏＳ２ 对复合润滑油润滑性能的影响。结果表明：ＭｏＳ２ 纳米颗粒能够显著提高润滑油的润 滑性能。 关 键 词 ：二 硫 化 钼 ；纳 米 颗 粒 ；类 球 型 ；润 滑 性 能 ；摩 擦 系 数 中图分类号：ＴＢ３８３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－４６７９（２０１０）０３－００７２－０４
二硫化钼的润滑特性
二硫化钼的润滑特性摘要二硫化钼不仅在常规环境，而且能在重载荷、高真空或低温、高速或低速、强辐射等恶劣环境里，充分发挥出低摩擦系数、高磨损寿命和润滑可靠等优点，而被广泛应用。
主题词：二硫化钼润滑特性抗报压真空润滑1.二硫化钼的理化特性：分子式：MoS2分子量：16008颜色：兰-灰到黑色密度α/cm3:4.8-5.0(或4.85 --5.0、4.8)熔点℃：约1500℃（或大于1800℃、1185℃）硬度：mosh1--1.5（或knnop12--60）显微硬度：基础面3.136×102Mpa，棱面 8.82×103Mpa表面能：基础面2.4×10-2J/M2，棱面7.0× 10-1J/M2热胀系数：10-7×10-6/K温度稳定性：空气中-184~400℃（或-180℃~400℃ 400℃、399℃、450℃）。
真空或惰性气体中，大于1100℃（或1200℃、1800℃）摩擦系数：约0.05--6.10（或0.04，没有气体吸附层时为0.03--0.06）承载能力，大于2.8×103Mpa(或大于3.45×103Mpa)。
化学稳定性：氧化：干燥空气中，从417℃（750F）（或370℃、400℃、399℃、350℃、450℃）开始氧化后。
560℃后（或540℃）剧烈氧化。
潮湿空气中，室温即发现有氧化，但很微弱，在湿度与酸值都很高时，氧化才变得明显。
氧化产物为MoO3与So2，氧化系放热反应H=-266.7kcal/mol。
分解：真空或惰性气体里，1100℃（或1200℃、真空982~1093℃、氩气中1350~1472℃）后开始分解。
分解产物为Mo与S。
能耐除王水，热而浓的盐酸、硫酸、硝酸外的任何酸，在氟、氯中可分解，但在无水HF中不分解，能与液氧相容。
能腐蚀碱金属（如Li、Na、K、Rb、Cs、Fe等）。
在水、石油制品和各种合成润滑剂中不溶解，能按任意比例混合使用。
二硫化钼的润滑机理
二硫化钼的润滑机理一种固体润滑材料若愈能成为优良的润滑剂。
起码应具备两种特性：1.该材料晶体内剪切强度低，有许多良好的天然滑移面。
2.该材料应能牢固附着于底材金属表面上。
只有当该材料与金属底材面间的附着力大于晶体内剪切强度时，滑动才会发生在该材料的晶体内部，而不发生在底材金属与底材金属之间，或底材金属和润滑剂之间。
附着力与剪切强度相差得愈大，该材料的润滑性能愈好，其摩擦系数（μ）与磨损（√）也愈小。
下面从这几方面来研究探讨二硫化钼的润滑机理：1.二硫化钼的晶体结构MoS2中含钼59.94%，硫40.06%。
自然界天然产出的晶体MoS2呗称作“辉钼矿”。
其组成部分与上述理论值相近。
偶有钨、铼、锇或硒、碲作为类质同象元素取代钼或硫，进入晶格，而成为辉钼矿中的微量元素。
2.二硫化钼的晶体结构图二硫化钼的晶体结构是六方晶体系结构，在两层位置相同的硫原子密堆积层中，形成许多三方棱柱体孔隙。
钼原子就处在由六个硫原子形成的三方棱柱配位体的个数恰为钼原子个数的两倍。
1.2 二硫化钼的多型与润滑当二硫化钼层片之间平行相叠加构成了二硫化钼晶体，其叠加方式不同，形成多种同质异构体。
矿物学里称它为“辉钼矿”。
近年来有人依据对称原理和紧密堆积原理，在七层范围内重叠时，用电子计算机推导出了112种类型。
但迄今，自然界里已确定的辉钼矿的类型有两种：2H(六方晶型)辉钼矿石1923年由Dickinson与Pauling所确定。
它系二硫化钼层片接两层相重复的形式叠加。
3R（三方晶型）辉钼矿是1957年由Bell与Herfert发现，它系二硫化钼层片按三层相重叠的形式叠加。
2H与3R型辉钼矿的形成规律与其生成温度有关。
二硫化钼晶型与生成温度的关系：型态胶体胶体晶态3R 晶态2HMoS3 MoS2 MoS2 MoS2生成温度℃20~300 200~300 350~900 600~1300自然界分出的钼矿物质中98%为辉钼矿，而辉钼矿的80%为2H型，仅3%为3R型。
二硫化钼新型润滑材料基本知识
新型固体润滑材料二硫化钼的基本知识为了积极配合二硫化钼（MoS2）新材料的推广应用，现将其基本如识简要加以介绍。
第一节二硫化钼（MoS2）的物理、化学性能及润滑原理.一、比重及硬度二硫化钼（MoS2）是从辉钼矿中精选并经化学和机械处理而制成的一种呈黑灰色光泽的固体粉末，用手指研磨有油雎滑腻的感觉。
二硫化钼（MoS2）的分子式为MoS2。
二硫化钼（MoS2）的比重为4.8。
(比重= 表示二硫化钼（MoS2）与4℃时同体积水的重扭相比的倍数)二硫化钼（MoS2）的分子量为160.07。
(分子虽：即分子的质量，分子等于组成该分子的各原子量的总和。
由于二硫化钼（MoS2）分子质量很小，故不直接以“克”做为量度的基本单位，而是以氧原子质量的 1/16人。
作为质量单位)二硫化钼（MoS2）的硬废为 1一1.5 (莫氏)。
(莫氏硬度：矿物抵抗外界的刻划、压入研磨的能力称为硬度，共分十度。
其排列次序为：1、滑石，2、石膏，3、方解石，4、萤石，5、磷灰石，6、正长石，7、石英，8、黄玉，9、刚玉，10、金刚石) 二硫化钼（MoS2）的莫氏硬度介于滑石及石膏之间。
二、摩擦系数当一物体在另一物体上滑动时，在沿接触摩按表面产生阻力，此阻力叫做摩擦力。
摩擦力的方向与滑动物体运动时方向相反，摩擦力的大小与垂直于接触面的负荷(即正压力)有关，正压力愈大，摩擦力也愈大，滑动时摩擦力与正压力的比值叫做 (动)摩擦系数，即摩擦系数= 摩擦力/正压力摩擦系数是用来衡量物体接触表面的摩拽力的，摩擦系数在数值上等于单位正压力作用下接触面间的摩擦力。
摩擦系数愈小，使物体滑动所需要的力也就愈小。
二硫化钼（MoS2）的摩擦系数可以在 MM200型磨损试验机上进行测试，遵照毛主席关于“认识从实践始”的教导，我们以BM-3二硫化钼（MoS2）润滑膜为例，在两试块接触点相对滑动速庭：为5.02米/分及95.米/分时，改变不同的负荷，测定了相对应的二硫化钼（MoS2）干膜润滑的摩擦系数 (测试方法详见第二章第七节)，试验数据如下表。
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MoS2晶体属于六方晶系，为典型三明治结构的层状化合物，每个平面层为S-Mo-S的结构，层内Mo和S以共价键结合为三方柱面体结构，层间以微弱的范德华力维系，因此，层状的MoS2容易受外界环境的影响破坏层与层之间的堆垛结构，并形成较为稳定的薄层，当MoS2用作润滑剂时，层状MoS2会转移到金属表面，缓和摩擦和磨损，这一性质使其在摩擦润滑领域有很好的应用，20世纪50年代，普通MoS2就作为固体润滑剂得到了广泛应用。
纳米材料是指至少有一维尺寸为纳米级别的材料，而当材料的尺寸缩小至纳米级别时，会凸显处诸如小尺寸效应、界面效应、量子隧道效应等性能特点。
研究表明，一些纳米尺度的固体粒子加入到润滑油中，可以明显提升润滑油的性能，展现出许多优于传统添加剂的特点。
近年来，将纳米MoS2用作润滑油添加剂得到了广泛关注，本文主要介绍纳米MoS2作为润滑油添加剂的润滑机理。
润滑机理
1物理吸附/沉积作用
学者们普遍认为，典型的MoS2晶体为层状结构，层与层之间以范德华力连接，在摩擦产生的剪切应力下层状结构剥离，并吸附到摩擦表面，这一过程对抗磨减摩有显著作用，如图1所示
摩擦过程中纳米MoS2的层状剥离
Wu等研究了纯MoS2和硼酸锌/MoS2纳米复合材料的摩擦学性能，研究发现当使用纯纳米MoS2作为添加剂时，有缺陷的MoS2纳米片和部分氧化的MoS2纳米片会导致润滑不良，在润滑油中加入硼酸锌/MoS2纳米复合材料时，具有极压性能的硼酸锌纳米颗粒能有效地填充MoS2纳米片的表面缺陷，并连续提供保护膜，以进一步降低摩擦系数，提高承载能力。
还有学者指出，纳米MoS2可以填充摩擦表面的微裂纹区域，对磨损位置起到了修复作用
化学吸附/反应膜
纳米MoS2扩散能力强、表面能高、颗粒表面缺陷结构多，容易参加摩擦化学反应。
有学者报道，在钢制摩擦副中纳米MoS2可以生成含FeS、FeSO4等产物的化学反应膜，反应膜的形成减少了摩擦基体的直接接触，降低了摩擦磨损，图2展示了纳米MoS2参加摩擦化学反应的一种典型方式。
纳米MoS2参加摩擦化学反应的一种典型方式
Jun Zhao等比较了多层石墨烯和纳米MoS2作为润滑油添加剂的润滑效果，结果发现多层石墨烯添加剂由于在接触区域中普遍存在的团聚物和晶体缺陷而表现出相对较高和不稳定的摩擦学性能，而MoS2纳米片添加剂能与黄铜摩擦表面发生反应，促进化学吸附，形成“有效固体润滑剂”，Pierre Rabaso等研究了富勒烯型纳米MoS2添加剂的润滑性能，结果发现MoS2的结晶度越高，磨损表面的硫化铁含量就越高，说明结晶度对摩擦化学反应存在影响。
纳米MoS2润滑剂具有优异的减摩耐磨性能，其润滑机理与其典型的层状结构、表面高的化学活性和反应活性有关，通过在摩擦表面能形成牢固吸附膜和化学反应膜而起到润滑的效果，目前纳米MoS2润滑剂在机械油和拉拔润滑脂上已经得到应用。
南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内，现专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向，立志做先进材料及技术提供商。
2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”，建筑面积近4000平方，形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米材料制造和技术服务中心。
现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜完整生产线，2017年年产高品质石墨烯粉末50吨，石墨烯浆料1000吨。
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