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1、2012年11月潤滑與密封NOV.2012第37卷第11期LUBRICATIONENGINEERINGVo1.37No.11DOI:10.3969/j.issn.0254—0150.2012.11.003棒狀納米結(jié)構(gòu)WSe2的合成及摩擦學(xué)性能研究劉艷清張靜吳鈺涵楊景海李長生閻永勝(1.吉林師范大學(xué)功能材料物理與化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吉林四平136000;2.江蘇大學(xué)江蘇鎮(zhèn)江212013)摘要:將w粉和se粉按一定比例混合并經(jīng)高能球磨、壓片后,在Ar氣氛中加熱固相反應(yīng),得到棒狀納米結(jié)構(gòu)的WSe。利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM
2、)和透射電子顯微鏡(TEM、HRTEM)分析WSe納米棒的組成、微觀形貌和組織形態(tài);利用UMT一2摩擦試驗(yàn)機(jī)考察WSe納米棒作為GYT130液體基礎(chǔ)油添加劑的摩擦磨損性能。結(jié)果表明,產(chǎn)物WSe為納米棒狀結(jié)構(gòu),納米棒平均直徑在100nm以下,最小棒直徑為6nm,具有層狀結(jié)構(gòu)和良好的結(jié)晶性。在2N載荷、150r/min轉(zhuǎn)速條件下,質(zhì)量分?jǐn)?shù)7%的WSe納米棒作為GYT130基礎(chǔ)油添加劑能夠使摩擦因數(shù)降低近50%,45鋼試樣磨痕寬度降低53%。關(guān)鍵詞:固相反應(yīng);納米結(jié)構(gòu);潤滑油添加劑;摩擦;磨損中圖分類號:TH117文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0254
3、—0150(2012)11—012—5SynthesisandTribologicalPropertiesofClub-shapedWSe,NanostructuresLiuYanqingZhangJingWuYuhanYangJinghaiLiChangshengYanYongsheng(1.KeyLaboratoryofFunctionalMaterialsPhysicsandChemistryoftheMinistryofEducation,JilinNormalUniversity,SipingJilin136000,China;2
4、.JiangsuUniversity,ZhenjiangJiangsu212013,China)Abstract:Club-shapedWSe2nanostructuresof6nmdiameterswerepreparedviasolidstatereactionwiththetungstenandseleniumpowdersinAratmosphereafterhighenergyballmilling.ThemicrostructurewascharacterizedbyX—raydif-fractmeter,TEM,andHRTE
5、M.ThetribologicalpropertiesofWSe2nanostructuresasadditivesinGYT130baseoilwerein-vestigatedbyUMT-2multispecimentribotester.Undertheloadof2Nandspeedof150r/min,thefrictioncoeficientandtheweal"seal"widthof45steelsamplearereducedby50%and53%separatelywhenlubricatedbytheGYT130bas
6、eoilcontaining7%WSe2nanostructures.Keywords:solidstatereaction;nanostructues;lubricantadditives;friction;weal"近年來,人們針對納米材料在潤滑油添加劑領(lǐng)域倍,使油耗量降低1/2~1/3“J。過渡族金屬二硒的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究,發(fā)現(xiàn)納米材料作為潤滑油添化物MSe2(M為Mo、W,Ta,Ti,Zr,Nb)具備類加劑能夠顯著提高基礎(chǔ)油的摩擦磨損性能。其似MoS:和WS:的層狀結(jié)構(gòu),但在真空中的蒸發(fā)率比中,過渡金屬硫化物MS(M為Mo、W,T
7、a,Ti,硫化物小,并具有良好的耐熱性,使其在摩擦領(lǐng)域逐Zr,Nb)已成為研究熱點(diǎn)之一。研究發(fā)現(xiàn),在潤漸成為研究熱點(diǎn)引。近年來,科學(xué)家們采用不同方滑油中加入少量的IF.WS,納米材料能夠顯著改善材法制備出了二硒化物材料。但目前大多數(shù)方法料的摩擦學(xué)性能,可以使汽車發(fā)動機(jī)壽命提高5~6都引進(jìn)了H:或H2se等具有危險性或?qū)Νh(huán)境有污染的氣體,為此,尋找一種安全、盡可能減少環(huán)境污染的方法成為研究者們追求的目標(biāo)。本文作者采用固相反基金項(xiàng)目:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃,應(yīng)方法,在無H或H:se等危險氣體存在的條件下得2009AA03Z303);
8、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61178074);吉林省到了棒狀納米結(jié)構(gòu)的WSe,并研究了WSe:納米結(jié)構(gòu)科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(201115218);江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目作為潤滑油添加劑的