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《二硫化钼润滑失效的单电子转移机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第16卷第2期摩擦学学报Vol.16,No.21996年4月TRIBOLOGYApril,1996研究论文(168～172)二硫化钼润滑失效的单电子转移机理研究齐尚奎冯良波高玲(中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放研究室验室兰州730000)摘要MoS2是一种性能优良的固体润滑剂,为了考察它的润滑失效机理,在给定的试验条件下,对其在不同温度大气环境中的氧化状态与活性作了顺磁共振和X射线光电子能谱分析研6+5+4+究.在Mo混合氧化物的Mo3d包络峰中解叠出2组峰,分别归属Mo,Mo和Mo这3种化学5
2、+状态,Mo在4d轨道上有1个未成对的电子,这是Mo氧化物中的一种过渡化合状态,具有4dq电子构型和顺磁性,可以在从室温到500℃范围内稳定存在,而且活性较好,在光电离作用下形成Mo的终态化合物.因此,MoS2在摩擦过程中由于周围环境和摩擦热等多种因素的作用,在6+摩擦表面生成Mo而失效,这是一种单电子转多过程.5+关键词二硫化钼氧化物Mo自由基润滑失效电子转移应用范围非常广泛的MoS2润滑失效时,在摩擦表面形成Mo的多种氧化物,其氧化过4+5+6+[1]程是由Mo始态经由Mo中间化合状态发生单电子转移
3、而生成终态氧化物Mo.研究5+表明,Mo在4d轨道上的1个未成对电子具有顺磁性,可以在大气环境中稳定存在,当温度5+高于500℃时不易检测到Mo.1试验部分5+1.1Mo的制备与分离将光谱纯的MoO3粉末在茂福炉内于600℃下灼烧1h,接着移置于干燥器内自然冷却至室温,然后再加入适量的茈2CS2溶液,让茈充分地吸附在MoO3晶粒表面,由茈给出P电6+5+子,使Mo还原生成Mo(试验过程详见文献[2]).然后,用CS2溶剂多次洗涤剩余的茈并5+5+抽干,获得在MoO3晶粒表面生成的Mo试样,再对其与Mo2
4、茈混合物进行对比检测.1.2电子自旋共振(ESR)试验试验用VarianE2115电子自旋共振谱仪,工作于X波段(f=9.5GHz),100kHz场调制,室温下记录ESR谱.将试样由室温程序升温至600℃,每隔50℃检测1次.对于Mo4dq轨道上未成对电子的相对含量,是在相同的测试条件下,利用二苯基苦基肼基(DPPH,每g含15有9.7×10个自旋电子)的ESR谱峰面积与试样的ESR谱峰面积之比确定的.1.3X射线光电子能谱试验使用PerkenElmerPHI2550型X射线光电子能谱仪,MgKA线激发
5、源,320W,通过能量为25eV,以C1s284.6eV为内标,分别检测Mo3d,Mo4s和O1s的电子结合能.1995208224收到初稿,1996202208收到修改稿本文通讯联系人齐尚奎©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第2期齐尚奎等:二硫化钼润滑失效的单电子转移机理研究1692结果与讨论将试样(MoO3+茈体系)利用CS2溶剂进行多次洗涤并抽干以
6、后,再在室温条件下检测5+到有Mo的ESR讯号,而且将这种试样在室温下放置30d,其讯号强度也保持不变,这表5+5+明Mo在空气中能够稳定存在.为了表征Mo自由基的活性,在室温至600℃的温度范围15内测试同一试样的ESR谱的强度,并与已知的DPPH每g含9.7×10个自旋电子数的标5+样相比,定量计算各测试点Mo的自旋电子数,结果见图1和图2及表1和表2.5+6+Fig.1ActivityofMofreeradicalatFig.2Theactivitycurveof(Mo+perylene)diff
7、erenttemperaturessystematdifferenttemperature5+6+图1Mo自由基在不同温度下的活性图2(Mo+茈)体系在不同温度下的活性曲线5+表1(MoO3+茈)体系中Mo的ESR测试结果5+Table1TheESRtestresultsofMofreeradicalon(MoO3+perylene)systemTemperatureRelativeintensityRelativeintensitySampleNogö℃ofESRsignalratioofESRsig
8、nal1202.002216.40.082502.002226.30.1231002.002245.10.2141502.002218.60.0952002.002214.80.0762502.003027.90.1373002.0034112.80.5383502.0034212.21.0094002.0034127.80.60104502.003424.40.12115002.00342.40.01126005+由表1所列明显可以看出,
