第十三届全国青年表面工程学术会议

264 / 2021-04-20 15:28:48

不同电导率的MoS2-Ti复合薄膜的真空载流摩擦学性能

MoS2-Ti 薄膜； 电导率；真空载流摩擦学性能；磨损机理

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针对空间常用的滑动电接触润滑涂层润滑性差及寿命短等问题，探索了润滑性能优异的二硫化钼基材料作为滑动电接触材料的可能性。本文通过钛掺杂改善了薄膜的导电性，并建立了真空载流服役工况摩擦试验评价条件，研究了钛含量对薄膜结构、力学及真空载流摩擦学性能的影响规律。此外，进一步对比了复合薄膜在载流和不载流时的摩擦磨损行为差异，分析了静止载流下薄膜的形变情况，讨论了真空载流摩擦磨损行为的影响机制。结果表明：随着钛含量的增加，薄膜的致密性、硬度和导电性得到了明显改善。而适量的钛掺杂可以提高薄膜抗电流侵蚀的能力，摩擦磨损性能最佳。静态载流试验观察到接触区域电流对薄膜的侵蚀，侵蚀程度受到薄膜导电性和硬度（接触面积）的影响，高电阻和过高的电流密度造成了局部高温，使周围区域发生软化形变。因此，真空载流摩擦条件下二硫化钼基薄膜的失效是机械磨损和电流侵蚀的共同作用。适量的钛掺杂可以提高二硫化钼薄膜的导电性和硬度，同时保持了优异的润滑性能，最终展现出优异的真空载流摩擦学性能，摩擦系数较常规贵金属0.2-0.3左右降低至0.025，展现出极大的应用潜力。