0引言
二硫化钼(mos2)用作固体润滑剂已有50多年的历史，是应用最广泛的固体润滑剂。在相同条件下，含mos2的粘结固体润滑膜在真空中的摩擦系数约为大气中的1/3，而耐磨寿命比在大气中高几倍甚至几十倍。故mos2粘结固体润滑膜是真空机械润滑的首选润滑材料。从mos2基固体润滑涂层的发展来看，自1946年美国的nasa路易斯宇航中心开发出第一种含mos2的有机粘结固体润滑膜以后，20世纪60年代初期，美国就制定了航空飞行器使用的热固化二硫化钼基固体润滑涂层军用标准[2]。我国研制的耐辐射性较好的plpps、em-1、emr等二硫化钼基固体润滑涂层，因其性能独特，航空航天领域的极端工况下得到成功的应用。近年来在某些民用机械设备上也获得了成功的应用。
1mos2的润滑性状
mos2具有层状结构，其晶体为六方品系。mos2的润滑作用取决于其晶体结构，层与层间的s原子结合力（范德华力)较弱，故易于滑动而表现出很好的减摩作用。另一方面，mo原子与s原子间的离子键赋于mos2润滑膜较高的强度，可防止润滑膜在金属表面突出部位被穿透；而s原子暴露在mos2晶体层的表面，对金属表面产生很强的粘附作用。mos2的化学性质相当稳定，可耐大多数酸和耐辐射。
2mos2粘结固体润滑膜的制备
采用粘结固体润滑膜可以将mos；粒子牢固地粘结在底材表面，使mos2粒子在摩擦过程中不易脱落，从而有效地降低底材的摩擦磨损。
mos2粘结固体润滑膜的制备是将mos2粒子分散于有机或无机粘结剂中，再用涂装工艺及其它制膜工艺等在摩擦部件表面成膜以降低摩擦与磨损的一种新型润滑技术。mosz粘结固体润滑膜的制膜工艺常用的有喷涂、刷涂和浸涂等，也可用电化学技术和其它薄膜技术制膜，这要根据性能要求、部件情况和粘结固体润滑膜的种类等进行合适的选择。在制膜工艺中，适用面广且能达到一定精度要求的唯有喷涂，目前，国内制取mos2粘结固体润滑膜的工艺方法主要还是手工浸涂和喷涂。
粘结剂可分为有机粘结剂和无机粘结剂两类。无机粘结固体润滑膜与有机粘结固体润滑膜相比，其突出的优点是使用温度范围宽、真空出气率低、与液氧的相容性好等，但却存在着膜脆、耐负荷性差、摩擦学性能不及有机粘结固体润滑膜的等缺点。因此通过与不同粘结剂的相互组合，可以制备出具有不同性能特点的mos2粘结固体润滑膜。
3影响mos2粘结固体润滑膜摩擦学特性的因素
3.1温度和气氛
摩擦学工作者对mos2粘结固体润滑膜的润滑性能进行了大量的研究。fusaro发现，mos2粘结固体润滑膜在干燥氩气中的耐磨寿命比在干燥空气中的高，而在干燥空气中的耐磨寿命比在潮湿空
气中的高。在潮湿空气中的摩擦系数为0.08，而在干燥氩气或干燥空气中的摩擦系数均为0.02。故mos2粘结固体润滑膜是真空机械润滑的首选润滑材料。
mos2干膜的突出缺点是在大气(特别在潮湿大气)中容易氧化而发生润滑失效，影响了空间机械部件在地面的安装、调试和贮运。真空中mos2在1100度时分解成mo和s；在空气中，当温度超过400度时，产生明显的氧化，并生成三氧化钼moo3这可影响其润滑性及其对金属表面的粘附作用。然而，只有当整个润滑层全部被氧化后，mos2覆盖层才失去润滑作用[9]，因此在空气中mos2可用至350度，温度再高时摩擦磨损都会增大。
3.2粘固比
树脂粘结mos2固体润滑膜，粘固比是影响摩擦特性的一个重要的因素。因不同的粘结剂性质、制备条件、使用环境而有巨大的差别。总的来说，随着润滑剂含量增加，粘结固体润滑涂层的摩擦因数将
逐渐降低，但润滑剂含量过高，将会影响涂层体系的连续柏结构，从而降低涂层的整体强度。因此需要对粘结剂与固体润滑剂的配比进行优化。从涂层的结构来看，随着固体润滑剂含量的增加，涂层的致密
性逐渐变差，而在最佳粘圃比例附近，粘结固体润滑涂层能够保持一定的致密性，因此具有较高的机械强度和较好的摩擦磨损性能。
33成膜基材表面粗糙度和硬度
mos2粘结固体润滑膜主要依靠粘结剂附着在基材表面，基材具有一定的表面粗糙度可使膜基附着力更强。通常基材表面粗糙度ra<0.20μm是比较适合的，另外工件表面应严格去除锈、污渍和氧
化物等杂质。
表面硬度对mos2粘结固体润滑膜的摩擦影响很大。通常粘结膜的硬度较低，所形成的固体润滑膜主要是通过基材分担负荷而发挥润滑作用的，当载荷作用在膜上时，膜和基材都会发生变形。基材的硬度高，复合膜的塑性变形相对较小，由于摩擦变形分量的减小从而使得整体摩擦系数降低。并且基材的硬度高，能够很好的抵抗住塑性变形，延缓了由于基材塑性变形造成的膜早期撕裂和剥落，而硬度低，抵抗塑性变形的能力小，粘结涂层容易破坏。
34膜厚和负荷的影响
ravindran等用栓-盘摩擦磨损试验机考察了以苯酚为粘合剂的mos2干膜的摩擦行为，发现摩擦系数随膜厚的增加而增大，随负荷的增加而减小。
膜的内聚力与膜同基材的附着力之比，都是影响mos2粘结固体润滑膜性能的重要因素。膜层太厚或太薄都不利于润滑。膜层太薄，摩擦系数较低，但不耐磨。膜层增厚，不仅摩擦系数增加，膜的耐磨
寿命也降低。这是因为膜在制备过程中，膜层内部小气泡造成的不连续性对涂层内聚强度的破坏也在增加，这时在摩擦中由于粘结膜的塑性变形，产生的应变逐渐向膜层内扩展，使得膜层内的微孔和裂纹
源快速扩展，导致了膜的早期失效。
粘结膜在摩擦过程中负荷的增加，使得膜表面致密度和强度增加，致使摩擦力形变项的作用减小，从而在整体上表现为摩擦系数有所降低。
3.5协同效应
据文献报道，fischer等认为mos2和石墨具有协同效应，可降低摩擦系数和磨损。文献的作者指出，mos2及石墨与sbsb54之间存在着明显的协同效应。研究表明：加入稀土化合物可以改善mos2薄膜的抗潮湿性能和耐磨性。
4摩擦转移膜的形成机理
mos2中s原子暴露在mos2晶体层的表面，对金属表面产生很强的粘附作用，容易形成转移膜，在各种摩擦条件下，mos2在金属上的转移膜呈明显的取向排列，其基础面平行于金属表面，因此降低了摩擦磨损。
mos2转移膜与金属表面间的相互作用机理主有机械作用理论和化学作用理论：机械作用理论认为由于机械作用而形成的mo转移膜，金属的硬度和表面光洁度是两个重要的影响因素。金属越软，越容易形成转移膜，而金属越硬，形成的转移膜越均匀。所以在很硬的金属上先预涂上一层软金属，可促进mos2转移膜的生成，又可增加mos2转移膜的耐久性。mos2转移膜的转移量在很大程度上依赖于对偶面的粗糙度。较粗糙表面形成的mos2转移膜有较长的寿命和较低的摩擦因数。化学作用理论认为mos2转移膜与金属的粘附是由于化学键合在起作用的缘故。mos2中的s原子与金属表面原子可能形成化学键结合，这对转移膜的形成和提高耐磨性具有决定意义。
5展望
综上可以看出：虽然mos2粘结固体润滑膜成功应用的报告比较多，但粘结膜的摩擦系数总体较高，如何在保证耐磨寿命的基础上降低粘结膜的摩擦系数应是今后研究的重点。因此，为了充分发挥mos2粘结固体润滑膜的优势，利用其创造更大的社会效益和经济效益，我们应当重视开展这种润滑材料与技术的工业应用研究。