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文档简介

油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒的制备与宽温域摩擦学行为研究

摘要：

二硫化钨是一种常见的固体润滑剂，在高温高压等苛刻工况下具有良好的摩擦学性能。然而，由于其在常温下不溶于多数有机溶剂，限制了其应用范围。为了克服这一局限性，本研究采用水热合成的方法制备了油溶性二硫化钨以及其复合纳米微粒。通过表征研究了油溶性二硫化钨的微观形貌、晶体结构和热稳定性，并利用纳米复合材料的摩擦测试评估其摩擦学性能。研究结果表明，油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒具有良好的热稳定性和摩擦学性能，适用于宽温域的工况。

关键词：二硫化钨；油溶性；纳米复合微粒；摩擦学性能；热稳定性

引言：

在摩擦副中应用润滑剂能够有效地减少摩擦系数和磨损，提高机械系统的工作效率和寿命。二硫化钨是一种常用的固体润滑剂，具有优秀的摩擦学性能，尤其是在高温高压等极端环境下表现出色。然而，由于其在常温下不溶于多数有机溶剂，限制了其在宽温域下的应用范围。寻找一种方法来提高二硫化钨的可溶性并改进其摩擦学性能成为重要课题。

实验方法：

本研究采用水热法合成了油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒。首先，在水溶液中加入硫酸铵和钨酸铵两种原料，经过适当的调整pH值和温度，形成沉淀物。接着，将得到的沉淀置于有机溶剂中，利用超声波辅助分散和表面活性剂包覆的方法，得到了二硫化钨的油溶性纳米颗粒。

结果与讨论：

对所制备的油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒进行了表征。扫描电子显微镜（SEM）观察显示，二硫化钨微粒呈现球状结构，平均粒径约为100nm。透射电子显微镜（TEM）分析验证了纳米颗粒的形态和尺寸。X射线衍射（XRD）结果显示，二硫化钨晶体结构具有明显的（002）晶面峰，符合二硫化钨典型的层状结构。热重分析（TGA）表明，油溶性二硫化钨具有良好的热稳定性，能满足高温工况下的要求。

进一步利用纳米复合材料的摩擦测试评估了油溶性二硫化钨的摩擦学性能。结果显示，在宽温域下，油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒均具有较低的摩擦系数。此外，摩擦学性能的改善还体现在磨损率的降低和抗氧化性的增强。复合纳米微粒的引入进一步改善了摩擦学性能，使其适用于更为苛刻的工况。

结论：

本研究成功制备了油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒，并研究了其微观形貌、晶体结构、热稳定性以及摩擦学性能。结果表明，油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒具有良好的热稳定性和摩擦学性能，在宽温域的工况下显示出潜力。这一研究成果为改进润滑剂的性能和扩展其应用范围提供了新的思路和方法。

综上所述，本研究成功制备了油溶性二硫化钨及其复合纳米微粒，并对其进行了详细的表征和摩擦学性能评估。油溶性二硫化钨表现出良好的热稳定性和摩擦学性能，在宽温域的工况下展现出潜力。复合纳米微粒的引入进一步改善了摩擦学性能，使其适用于更为苛刻的工况。这一研究成果为改进润滑剂的

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