含納米MoS2空間潤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。研究表明，運動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滑脂，對延長航天器的使用壽命具有重要意義。對于高性能空間潤滑脂，合適的固體潤滑添加劑是不可缺少的。MoS2具有優(yōu)良的潤滑性能，在真空中具有很低的揮發(fā)速率。在高真空、強輻射和高低溫環(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作為空間潤滑脂的添加劑對提高空間潤滑脂潤滑性能具有重要的實際意義。
　　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和極低揮發(fā)性的空間潤滑脂。
　　然后利用MO-800型四球摩擦磨損試驗機，考察了微米MoS2、MoS2納米片和MoS2納米球?qū)臻g潤

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納米片作為空間潤滑脂添加劑不僅具有最好的減摩抗磨作用，還能使空間潤滑脂在高負載下具有良好的潤滑性能。
　　為了評價模擬空間環(huán)境下含納米MoS2空間潤滑脂摩擦學(xué)性能，利用模擬空間環(huán)境的摩擦試驗裝置，開展了空間潤滑脂在真空、交變溫度和輻照(原子氧、紫外)等環(huán)境下的摩擦學(xué)試驗。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在空間潤滑脂中的摩擦磨損機理。分析認為，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