可控鋰插層二硫化鉬制備及其摩擦學(xué)性能的研究.pdf

1、本文首先通過正丁基鋰和二硫化鉬粉末在正己烷的溶液中反應(yīng)制備出鋰插層二硫化鉬(Li<,x>MoS<,2>).在制備Li<,x>MoS<,2>反應(yīng)中,考察了插層反應(yīng)溫度、插層反應(yīng)時間、攪拌方式及插層反應(yīng)物的配比對插層程度(x值的變化)的影響.結(jié)果表明:Li<,x>MoS<,2>中x值隨反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)物的摩爾比(MoS<,2>:正丁基鋰)的增加先增加,而后趨于平緩;比較不同插層程度二硫化鉬顆粒的XRD圖譜,發(fā)現(xiàn)隨著插層程度(Li<,

2、x>MoS<,2>中x值)的增加,二硫化鉬的(002)峰寬化越嚴重,尤其在x值大于1時更為明顯.選擇在不同剝層溶劑(鹽酸、LiOH溶液、水和無水乙醇)中制備二硫化鉬懸浮液,發(fā)現(xiàn)在LiOH溶液中剝層制得的懸浮液的穩(wěn)定性較好,在無水乙醇中的懸浮分散和穩(wěn)定性也較好.利用X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)對產(chǎn)物進行了表征.結(jié)果發(fā)現(xiàn):經(jīng)過鋰插層剝層后制備的重堆積二硫化鉬仍然保持二硫化鉬的特征峰,但譜峰寬化嚴

3、重,晶粒變小,晶型變差.剝層后的二硫化鉬結(jié)構(gòu)較為疏松、層間距增大. 研究了Li<,x>MoS<,2>在水中剝層制得的二硫化鉬懸浮液的穩(wěn)定性及其摩擦學(xué)性能隨x值的變化,發(fā)現(xiàn)懸浮液的穩(wěn)定時間隨x值的增加而增加.當x值太大時(x=1.3左右),懸浮性反而下降;質(zhì)量濃度為0.5﹪的二硫化鉬懸浮液的摩擦系數(shù)和磨斑直徑隨著Li<,x>MoS<,2>中x的增加,先減小,后增加;這可能是由于插層二硫化鉬分散懸浮在水中,水的存在導(dǎo)致潤滑不良.

4、 研究二硫化鉬在不同環(huán)境下重堆積產(chǎn)物添加在液體石蠟中的摩擦學(xué)性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)酸性環(huán)境重堆積的MoS<,2>(Li<,x>MoS<,2>中x為1.0左右)不能明顯改善液體石蠟的摩擦學(xué)性能;堿性環(huán)境重堆積MoS<,2>(Li<,x>MoS<,2>中x為1.0左右)添加液體石蠟中具有明顯的抗磨減摩效果.且在添加量為0.5 wt﹪時,它的摩擦學(xué)特性最優(yōu).SEM和xPS分析發(fā)現(xiàn)這主要是由于在摩擦過程中MoS<,2>納米微粒在表面形成起抗磨減摩作