载荷和纳米MoS2添加剂含量对圆形锤头-棒料的摩擦磨损特性及其机理分析

针对精密下料中圆形锤头与棒料之间弧状接触面剧烈的摩擦磨损问题,借助WTM-2E型可控气氛摩擦磨损试验仪,利用GCr15钢块-45钢柱摩擦副在纳米MoS2添加剂质量分数为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.7%等七种润滑工况下,重点对不同载荷下摩擦磨损试验进行分析;采用扫描电子显微镜观察了GCr15钢块磨损表面形貌,采用能量色散谱仪(EDS)分析了GCr15钢块磨损表面成分,并探讨了其润滑抗磨及自修复机理.结果表明:随着载荷增加,摩擦接触应力变大,摩擦系数和磨损量呈上升趋势,磨损表面形态由轻微磨粒磨损转变为黏着磨损.同时加入的MoS2添加剂的质量分数并非越高越好,摩擦系数和磨损量随MoS2添加剂质量分数的升高呈现先减小后增大趋势,且MoS2添加剂质量分数在0.1%~0.3%范围内时减摩抗磨效果较好.通过对比不同润滑条件下摩擦副因摩擦磨损而产生的噪声、振动速度和温升,进一步定量确定出纳米MoS2添加剂质量分数为0.1%时,可以最大程度地降低摩擦副的损耗.

片状纳米MoS2的制备及其在油润滑中的减摩抗磨性能研究

目的探究片状纳米MoS_2的制备工艺及其在油润滑中的减摩抗磨性能。方法以钼酸钠和硫脲为原料,采用水热反应法在220℃条件下制备片状纳米MoS_2,利用红外(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、能量色散谱仪(EDS)表征纳米颗粒的化学成分、晶体结构等理化性质。使用硅烷偶联剂(KH570)对其进行表面包覆改性,并使用超声处理将其分散到石蜡油中,形成润滑油分散体系。采用球-盘式摩擦磨损试验机对其作为添加剂在润滑油中的减摩抗磨性能进行考查,通过SEM、EDS等结果建立理论模型,并探究其减摩抗磨机理。结果制备出粒径在30~100 nm的片状纳米级MoS_2。石蜡油中添加片状纳米MoS_2可以显著改善其摩擦学性能。当添加量为1.0%(质量分数)时,摩擦系数比用纯石蜡油低约53.4%,磨斑直径比用纯石蜡油降低约41.1%。当用纯石蜡油作为润滑剂时,对偶盘磨损表面表现出了明显的犁沟磨损,而当用纳米润滑油作为润滑剂时,对偶盘的磨痕宽度最高降低了43.9%。结论片状纳米MoS_2可随润滑油流动进入摩擦接触界面,并随着界面的相对滑动吸附在摩擦表面形成沉积膜,从而达到减摩耐磨的效果。

异型锂离子电池用Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料的纳米MoS2包覆改性研究

采用简单的液相研磨法制备了纳米MoS2修饰的富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2。恒电流充放电测试结果表明,经过纳米MoS2修饰的材料表现出优异的电化学循环稳定性能。3%MoS2修饰的材料在0.5C倍率下经过120次循环后,放电比容量仍高达235mA·h/g,容量保留率为88.4%,相较于空白样153.8mA·h/g的放电比容量和70.1%的容量保留率有显著提高。此外,与空白样的0.70V相比,3%MoS2修饰的材料经过120次循环后电压衰减仅为0.44V。可见,材料在循环过程中的电压衰减也得到了明显改善。

改性微纳米MoS2在水基切削液中分散稳定性的研究

采用微波水热法以二水合钼酸钠和硫代乙酰胺为反应原料制得微纳米MoS_2,并且使用硅烷偶联剂KH791对微纳米粉末MoS_2进行表面改性。将制得的微纳米MoS_2-KH791添加到水基金属切削液中,并使用紫外分光光度仪测定其透光率,结果表明实验制得的微纳米MoS_2-KH791在水基金属切削液中具有良好的分散稳定性。

PS/纳米MoS_2复合材料的研究

采用熔融共混的方法制备了PS/纳米MoS2复合材料,并应用高阻仪、DSC等研究了该复合材料的电性能和热性能,同时测试了该复合材料的力学性能。结果表明,随着纳米MoS2用量的增加,复合材料的体积电阻率明显下降,当MoS2用量为25份时,复合材料的体积电阻率达到109Ω·cm;复合材料的热稳定性也得到提高;同时,复合材料的拉伸强度和冲击强度提高,而弯曲强度有所降低。

原位合成的纳米MoS_2微粒/聚酯聚合物改善航空润滑油抗磨性能的研究

研究了原位合成纳米MoS2 微粒 /聚酯聚合物的方法 ,试验了分散有纳米MoS2 微粒 /聚酯聚合物的航空润滑油的润滑性能。结果表明 ,在重载和高速滑动下 ,纳米MoS2 微粒

纳米MoS_2制备及MoS_2/Al的I-V性能研究

用前驱体分解法制备纳米MoS2微粒;并且以铝片为基底,制备了MoS2/Al薄膜,对MoS2/Al薄膜的I-V性能进行了研究。结果表明:以(NH4)6Mo7O24·4H2O和(NH4)2S为原料,在60℃氨水溶液中合成了具有金属光泽的斜方晶系(NH4)2MoS4。(NH4)2MoS4在80℃水中分解4 h,制备得到粒径约100 nm^200 nm的纳米MoS2微粒,团聚严重。以热浸镀法制备的MoS2/Al涂层薄膜经过30 min、40 min、60 min退火处理的样品的I-V曲线均具有良好的半导体性能。

CTAB对水热合成纳米MoS_2颗粒的影响研究

以仲钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)为钼源,硫脲(CS(NH2)2)为硫源和还原剂,阳离子表面活性剂CTAB为分散剂,采用水热法合成了纳米Mo S2。为防止产物团聚、抑制其长大并控制其形貌,添加了不同浓度的阳离子表面活性剂CTAB,对水热合成过程进行了控制研究,通过XRD和SEM对产物物相纯度和形貌进行表征,从微观结构理论的角度分析了CTAB加入对反应过程和产物形貌及分散性的影响。结果显示,阳离子表面活性剂CTAB的加入对产物Mo S2的结晶粒度和结晶度有影响,同时又起着模板和分散剂的作用。当其添加量为5倍的临界胶束浓度时,对抑制产物的团聚和形貌的修饰作用最强。

硫钼酸铵氮气气氛下热分解生成纳米MoS_2的动力学分析

采用非等温TG-DTA技术在5,10,15,20K/min四个不同线性升温速率条件下研究硫钼酸铵热分解动力学,采用XRD,SEM和TEM对产物进行分析。硫钼酸铵在氮气中有两个失重阶段,分别对应(NH4)2MoS4→MoS3和MoS3→MoS2,第一阶段的机理函数为dα/dt=8.33×107×2/3α-1/2e-12006/T,第二阶段的机理函数为dα/dt=6.76×1018×3/2(1-α)4/3[(1-α)-1/3-1]-1e-30866/T。

基于In,Cu单镀液和纳米MoS_2复合镀液电刷镀层的抗粘着磨损性能研究

目的在Cr12MoV模具钢上电刷镀制备出多种具有自润滑性和减磨性能好的涂层,筛选出与奥氏体不锈钢对磨时抗粘着磨损性能优秀的镀层,改善模具的抗粘着磨损性能。方法采用电刷镀方法制备In,Cu单镀液镀层及Ni-W(D)-Mo S2(纳米)和Cu-MoS_2(纳米)复合电刷镀镀层,对4种镀层与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行对磨磨损实验,载荷为100 N,磨损时间为300 min,并分析磨损质量损失,同时采用扫描电镜观察分析各镀层的抗粘着磨损实验结果。结果 4种镀层都不同程度地提高了抗粘着磨损能力,但Cu单镀液镀层和Cu-MoS_2(纳米)复合镀层在磨损实验的前150 min磨损质量损失明显,磨损质量损失率分别达到0.105%和0.136%,而In和Ni-W(D)-Mo S2镀层都很小,分别为0.024 57%和0.031 74%,体现出更良好的抗粘着能力和耐磨性。结论在被加工工件的强度不高时,Cu镀层和Cu-MoS_2(纳米)复合镀层仍然具有一定的抗粘着磨损性能,而在被加工工件为具有较明显加工硬化现象的强度较高的奥氏体不锈钢时,In和Ni-W(D)-Mo S2镀层具有更好的抗粘着磨损性能,其中Ni-W(D)-Mo S2镀层表现出了最优秀的综合耐磨性。

添加纳米MoS_2镍-磷化学复合镀层的制备与微观形貌

运用化学复合镀技术制备出添加纳米MoS_2的镍-磷复合镀层。研究了制备过程中镀液中分散剂种类、MoS_2添加数量以及镀前试样表面粗糙度对复合镀层的影响。结果表明:十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)可以很好地在镀液中分散纳米MoS_2,镀液中添加纳米MoS_2颗粒的最佳值是2.0 g/L;镀前试样表面粗糙度值过低不利于提高复合镀层中纳米MoS_2的复合量。.

还原氧化石墨烯/MoS_2与碳纳米管/MoS_2作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

通过水热法成功制备出还原氧化石墨烯/Mo S2(RGO/Mo S2)与碳纳米管/Mo S2(CNTs/Mo S2)纳米复合材料,采用XRD,SEM以及TEM分别对纳米复合材料样品进行了分析和表征,结果表明所制备的复合材料中Mo S2与还原氧化石墨烯、碳纳米管很好地结合在一起。用UMT-2多功能摩擦试验机测试其作为液体石蜡添加剂的摩擦磨损性能,并对其摩擦机理进行了分析。研究发现,与纯的Mo S2相比,一定比例的RGO/Mo S2纳米复合材料作为润滑油添加剂的摩擦系数降低了18%,相对磨损量减少55%;与碳纳米管增强的纳米复合材料相比,RGO/Mo S2纳米复合材料具有更好的摩擦磨损性能。

脂肪酸及表面修饰MoS_2纳米微粒LB膜在摩擦过程中结构变化的XPS研究

用 X射线光电子能谱 ( XPS)研究了玻璃基体上沉积脂肪酸及二烷基二硫代磷酸 ( DDP)修饰的 Mo S2 纳米微粒LB膜摩擦前后的结构变化 .结果表明 :二十酸 LB膜经一定次数摩擦后其结构发生明显变化 ,摩擦后 C— H链的比例降低 ,而极性基团的比例显著增加 ,这可归因于其在摩擦力作用下发生诸如转移及有序化转变等一系列摩擦化学变化 .表面修饰 Mo S2 纳米微粒 LB膜摩擦前后结构不发生明显变化 ,且经一定次数摩擦后其磨痕上仍可检测到Mo S2 ,说明正是由于无机纳米核的高承载作用而使其表现出比脂肪酸 LB膜更优异的抗磨性能 .

纳米MoS_2润滑脂在铜导线拉拔工艺中的应用研究

二硫化钼作为固体润滑添加剂已经广泛应用在许多工业领域。本文研究了纳米MoS2作为固体润滑添加剂添加在铜导线拉拔润滑脂的摩擦学特性。实验中介绍了二硫化钼的制备和纳米二硫化钼润滑脂的制备工艺过程。通过四球机的摩擦磨损实验和四连拉铜导线拉拔工艺的现场考核,发现含纳米二硫化钼添加剂的润滑脂的摩擦学特性、拉拔模具寿命和线材表面质量均优于含微米级二硫化钼添加剂润滑脂。

基于MoS_2纳米片的荧光生物传感器对饮用水中Hg^(2+)的检测

本文利用MoS)2纳米片优异的荧光淬灭能力以及其与DNA分子之间的相互作用,构建了一种检测Hg^(2+)的新型荧光生物传感器,并考察了其用于饮用水中微量Hg^(2+)测定的可行性.实验优化了MoS_2纳米片浓度、p H值、盐浓度及反应时间等参数对荧光生物传感器性能的影响.在此基础上建立了测定饮用水中微量Hg^(2+)的荧光新方法.在最佳条件下,Hg^(2+)浓度在10—900 nmol·L-1范围内与荧光强度的相对值具有良好的线性关系,检测限为6.3 nmol·L^(-1).该方法简单、灵敏、特异性强.该方法已成功用于饮用水中微量Hg^(2+)的测定,回收率为95.7%—103.3%.该研究工作将MoS_2纳米片的应用拓展到了环境监测领域,这对无机类石墨烯材料的深入研究具有重要意义.

Ag_3PO_4/MoS_2纳米片复合催化剂制备及可见光催化性能

采用机械球磨法成功制备Ag_3PO_4/MoS_2纳米片复合催化剂。运用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱(PL)对复合催化剂的结构和形貌进行了表征。结果表明,Ag_3PO_4纳米粒子均匀地附着在MoS_2纳米片层结构上,两者形成紧密结合。以亚甲基蓝为模拟污染物,研究复合催化剂在可见光照射下的光催化特性;通过循环实验考察复合催化剂的稳定性。结果显示,含有1%的MoS_2纳米片与Ag_3PO_4形成的复合催化剂在30 min内对亚甲基蓝的降解率为95%,其降解动力学常数是纯相Ag_3PO_4的2倍。经过5次循环实验后复合催化剂对于亚甲基蓝的降解率为84%,而纯Ag_3PO_4对于亚甲基蓝的降解率仅为35%。Ag_3PO_4/MoS_2纳米片复合催化剂具有优良的光催化活性和高稳定性,主要归因于二硫化钼纳米片与磷酸银形成异质结,磷酸银激发的电子和二硫化钼纳米片产生的空穴直接复合,从而促使光生电子从磷酸银晶体表面快速分离,减轻了磷酸银的光电子腐蚀,同时也提高了复合物的光催化活性。

SiO2/MoS2复合纳米基润滑油在镁合金冷轧中的摩擦学性能及润滑机理

镁合金在轧制过程中通常采用铝合金轧制液,甚至进行无润滑轧制。轧制过程中无润滑油会导致轧后板材表面质量差、能耗高,而铝合金轧制液通常采用含氯、硫、磷等元素的有机化合物作为添加剂,此类添加剂不容易分解,废液的排放会对环境造成一定污染。基于此,本工作采用不同比例的SiO_2和MoS_2纳米颗粒复合加入EOT5#机械油中,在双辊轧机上研究两种纳米颗粒复合比例对AZ31镁合金冷轧过程中轧制力和轧后板材表面质量的影响。采用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对SiO_2/MoS_2复合纳米基润滑油润滑条件下轧后板材表面形貌和成分进行了分析,探讨了SiO_2/MoS_2复合纳米基润滑油的协同润滑机理。结果表明,SiO_2和MoS_2纳米颗粒在基础油中添加质量分数之比为0.25∶0.75时具有最佳的润滑性能。SiO_2/MoS_2复合纳米基润滑油优良的润滑性能降低了镁合金轧制过程中的轧制力,改善了轧后板材的表面质量。分析认为,不同形貌和润滑机理的SiO_2和MoS_2纳米颗粒共同作用是实现协同润滑的关键因素。

脲基润滑脂中MoS_2纳米片的摩擦学性能

将自制MoS2纳米片(30～70nm)和市售微米MoS2(325目)分别添加到脲基润滑脂中,在MQ-800型四球摩擦磨损试验机上考察了2种添加剂对脲基润滑脂摩擦学性能的影响;采用扫描电子显微镜考察了钢球磨损表面的形貌,并采用X射线能谱仪(EDS)测定磨损后的表面成分。结果表明,MoS2纳米片作为脲基润滑脂添加剂不仅具有良好的减摩抗磨作用,还能使脲基润滑脂在高负载下具有良好的润滑性能;MoS2纳米片在摩擦副表面形成MoS2吸附膜,增强了脲基润滑脂的抗磨、减摩和极压性能,从而更好地保护摩擦表面。

纳米MoS_2在润滑脂中的分散稳定性研究

研究了月桂酰胺丙基氧化胺分子改性纳米MoS2在润滑脂中的分散稳定性,采用红外光谱和扫描电镜表征改性后的纳米MoS2在润滑脂中的结构和存在方式。结果表明,采取月桂酰胺丙基氧化胺分子包裹MoS2的方式对纳米MoS2进行改性,使得纳米MoS2在润滑脂中的离心分油率从64%降低到25%,说明月桂酰胺丙基氧化胺改变了纳米MoS2分子的表面性质,可使其更稳定存在润滑脂中,从而更好地起到润滑作用。

纳米MoS_2对水中重金属离子去除效果的研究

本文采用微波水热法自制的纳米级MoS_2对模拟废水中低浓度重金属离子进行了吸附研究。实验结果表明,纳米MoS_2对不同重金属离子的吸附顺序为:Pb^(2+)>Cu^(2+)>Cd^(2+)>Co^(2+)>Mn^(2+)。纳米MoS_2表面具有大量的硫基活性位点,可以与重金属离子形成沉淀而去除。在处理Pb^(2+)和Cu^(2+)共存的模拟废水时,由于自制纳米MoS_2中钼酸根杂质的存在,Pb^(2+)可全部去除。纳米MoS_2吸附处理溶液中的低浓度重金属离子,操作简单,绿色高效,易于回收,具有较好的应用前景。