MSe-,2-(M=Nb，W)納米材料的制備及摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、以MoS2為代表的過渡族金屬硫化物因其獨特的層狀結(jié)構(gòu)，層間以范德華力結(jié)合，層內(nèi)以很強的共價鍵結(jié)合，且在自然界中有大量礦藏，所以在摩擦領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和研究。事實上，過渡族金屬硒化物，如MSe2(M=Nb，W)與MoS2具有相似的物理結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)，將其作為潤滑油添加劑添加到普通基礎(chǔ)油中，可以明顯的提高其減摩性能，但人們對其在摩擦領(lǐng)域的研究較少，因此我們利用固相合成法制備出了不同形貌的MSe2(M=Nb，W)納米材料，并對其在摩擦學(xué)性

2、能方面的研究進行了探討。
　　 本文主要對過渡族金屬硒化物MSe2(M=Nb，W)型納米材料的制備工藝和摩擦學(xué)性能等問題進行了初步探索。主要研究內(nèi)容包括：
　　 (1)將單質(zhì)Nb粉和Se粉混合，密封在反應(yīng)釜內(nèi)，在高溫管式爐中加熱，通過固相反應(yīng)合成了大量的NbSex微納米片和纖維。對所合成的納米材料分別用TEM、SEM、EDS、XRD等測試手段進行表面形貌和結(jié)構(gòu)成分的表征。結(jié)果表明，提高溫度有利于NbSex的結(jié)晶；溫度較低

3、時容易得到纖維狀微納米材料，直徑100～300 nm，長度為幾十微米；隨著溫度的升高，微納米纖維逐漸消失而形成六邊形狀的片層結(jié)構(gòu)，尺寸在10μm左右。
　　 (2)將得到的NbSe3納米纖維進行高溫分解，并利用SEM、EDS、TEM、HRTEM等測試手段對其產(chǎn)物進行了表面形貌和結(jié)構(gòu)成分的表征。結(jié)果表明，得到了NbSe2納米纖維，直徑150～300 nm，長度為幾十微米。
　　 (3)將單質(zhì)W粉和Se粉密封在反應(yīng)釜內(nèi)，在高

4、溫管式爐中加熱，通過固相反應(yīng)合成了大量的WSe2納米片。對所合成的納米材料分別用TEM、SEM、EDS、XRD等方法進行了結(jié)構(gòu)、形貌和成分的測試和表征。結(jié)果表明，制備出的納米材料具有納米纖維，納米片和納米顆粒等不同形貌，其尺寸在100nm以內(nèi)。
　　 (4)將NbSex和WSe2微納米材料作為潤滑油添加劑，在UMT-2摩擦磨損試驗機上進行了不同條件的摩擦性能測試，對過渡族金屬硒化物MSe2(M=Nb，W)微納米材料在邊界潤滑條件

5、下的摩擦學(xué)行為進行了初步探討，并對比了不同形貌的微納米材料的摩擦學(xué)性能，結(jié)果表明，添加了納米材料的潤滑油的摩擦系數(shù)降低百分比為10％～30％。
　　 (5)將NbSe2微納米材料與銅機械混合制備出了銅基復(fù)合材料并在UMT-2摩擦磨損試驗機上對其進行了不同條件的摩擦性能測試，對NbSe2微納米材料在干摩擦條件下的摩擦學(xué)性能進行了研究，對比了不同形貌的NbSe2微納米材料對銅的摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，添加了NbSe2納米材料的銅