采用磁控濺射法, 用純MoS2/ W 雙靶在模具鋼Cr12 和硅基片上濺射MoS2/ W 復(fù)合納米薄膜, 通過X 射線衍射儀、能譜儀、掃描電子顯微鏡對薄膜的成分和結(jié)構(gòu)進行分析。采用UMT- 2 型微摩擦磨損試驗機在大氣( 相對濕度30%~ 45% ) 和室溫( 20~ 25􀀁 ) 環(huán)境下評價薄膜的摩擦磨損性能。結(jié)果表明: MoS2/W 復(fù)合薄膜組織致密, 主要生長晶向為( 002) 晶向, 摩擦因數(shù)低, 摩擦學性能優(yōu)于純MoS2 膜, 且耐磨壽命高、摩擦穩(wěn)定性好、承載能力大。

　　具有層狀結(jié)構(gòu)的MoS2、WS2、MoSe2、NbSe2 等過渡族金屬硫硒化物因摩擦因數(shù)極低、潤滑性能好, 是一類優(yōu)異的真空固體潤滑材料而被廣泛應(yīng)用。但MoS2、WS2 等在大氣中卻容易氧化失效, 在潮濕環(huán)境氣氛下摩擦學性能相對惡化, 對氣氛十分敏感。因此研究在大氣環(huán)境下充分發(fā)揮其優(yōu)異的潤滑性能, 提高耐磨性、降低其對環(huán)境的敏感性顯得尤為重要。

　　研究表明, 與金屬共濺射制備復(fù)合薄膜可顯著改善其在大氣條件下的摩擦磨損性能。賴德明等共濺射制備的WS2/ Ag 非晶態(tài)復(fù)和薄膜, 由于Ag 彌散分布于WS2 薄膜中, 增強了薄膜的致密性,使薄膜在大氣中尤其在潮濕空氣中抗磨損性能有了很大提高。李永良等制備的MoS2/Ti 共濺射薄膜, 提高了薄膜的硬度及薄膜耐磨壽命, 對磨屑的產(chǎn)生起到了抑制作用, 并且有利于轉(zhuǎn)移膜形成, 改善了鋼基體的摩擦學性能。張曉化等制備的MoS2/ Ti磁共濺射薄膜, 采用合理的濺射工藝, 使得復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)更加致密, 具有較好的微動疲勞性能和摩擦學性能。

　　但MoS2/W 復(fù)合薄膜卻鮮有研究。為了提高MoS2 固體潤滑薄膜在大氣條件下, 尤其在潮濕氣氛環(huán)境中的使用壽命, 增強抗磨損能力, 本文選用固體潤滑劑MoS2 靶和純W 靶, 采用磁控雙靶濺射法, 制備出MoS2/W 復(fù)合薄膜, 在室溫潮濕大氣條件下研究復(fù)合薄膜的抗磨損性能, 并對磨痕進行了研究。結(jié)果表明, 濺射制備的復(fù)合薄膜具有非常優(yōu)異的抗磨損性能、具備良好的環(huán)境適應(yīng)性, 從而可以拓展其在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

結(jié)論

　　(1) 利用磁控濺射共濺射方法制備出性能優(yōu)良的MoS2/W 固體潤滑復(fù)合薄膜, 在室溫大氣環(huán)境下,復(fù)合薄膜的耐磨壽命高, 摩擦穩(wěn)定性以及抗載荷能力均達到較優(yōu)狀態(tài), 摩擦因數(shù)低。

　　(2)W 的濺射沉積使得復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)致密, 耐磨性能好, 具有較好抗氧化性。

　　(3) 在不同工作環(huán)境條件下, MoS2/W 納米復(fù)合薄膜的摩擦因數(shù)較MoS2 薄膜稍高, 但MoS2/W 復(fù)合薄膜在潮濕空氣中具有更優(yōu)異的耐磨性能, 且摩擦狀態(tài)更穩(wěn)定。