Твердосмазочные покрытия MoS2

Февраль 19th, 2016

MoS2 (дисульфида молибдена) — наиболее широко используемая твердая смазка.То, что делает его уникальным (как представителя класса дихалькогенидов), являются слабые межатомные взаимодействия (Ван-дер-Ваальса) сульфидных анионов, в то время как ковалентные связи между атомами молибдена сильны. Смазывающая способность определяется проскальзыванием вдоль атомов серы. Лучшую производительность MoS2 покрытия показывают в отсутствие водяных паров. Это делает их идеальными в условиях вакуума. Дисульфид молибдена имеет крайне низкий коэффициент трения, ниже, чем у тефлона и  графита. Достижимый коэффициент трения менее 0,05,  изменяясь в зависимости от влажности и условий трения. К уникальным свойствам пленки дисульфида молибдена можно отнести также уменьшение коэффициента трения при увеличении скорости относительного движения в паре трения, и уменьшение коэффициента трения с увеличением нагрузки. Сухие смазки MoS2 остаются работоспособными при высоких температурах. В окислительной атмосфере коэффициент трения остается относительно низкими при температурах до 400ºС. В сухой бескислородной атмосфере смазывание, даже с продуктами окисления, является стабильным до 700ºС. Нами отработаны различные процессы нанесения MoS2 покрытий как PVD (магнетронным), так СVD методами. Процессы нанесения MoS2 низкотемпературные – температура нанесения не превышает 200ºС, что позволяет осуществлять нанесение покрытий на прецизионные детали с предварительной термообработкой, в том числе из алюминиевых сплавов, бронз. Применение СVD метода позволяет реализовать уникальные возможности по нанесению дисульфидных покрытий на внутренние поверхности прецизионных деталей. Покрытия MoS2 могут быть использованы отдельно или в сочетании с PVD или СVD твердыми и сверхтвердыми покрытиями.

Особенности MoS2 покрытий

  • Высокая смазывающая способность — низкий коэффициент трения — коэффициент трения по стали — 0,05 (динамический), 0,07(статический).
  • Нетоксичные.
  • Покрытия предотвращают задиры.
  • Могут использоваться при высоких нагрузках.
  • Выдерживают высокие температуры.
  • Высокая адгезия покрытий к различным подложкам – стали, бронза, алюминий.
  • При работе не дают стружки, крошки.
  • Могут использоваться с маслами и смазками. Он имеет сродство к смазочным материалам и поддерживает гидродинамических слой.
  • Толщина покрытий может варьироваться, обычно колеблясь в пределах от 1 до 10 мкм. Покрытия могут быть чрезвычайно тонкими и ультратонкими (0.1 микрона и менее), что крайне важно при нанесении покрытий на  прецизионные компоненты.

Детали с покрытиями дисульфида молибдена

Структура поверхности дисульфидных покрытий