NbS2xSe2(1-x)材料制備及其Cu基復(fù)合材料摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、過渡族硫硒化合物MX2(M=Mo，Nb，W; X=S，Se)由于其優(yōu)異的潤滑性能得到了大量關(guān)注。NbSe2作為其中的典型代表，不僅可作為良好的固體潤滑劑，同時(shí)也因優(yōu)異的導(dǎo)電性能而被人們廣泛用作電接觸材料的添加劑。但是對于NbSe2摻雜改性的研究較少，并且摻雜產(chǎn)物應(yīng)用為電接觸添加劑的研究更加少見，因而利用摻雜改善NbSe2的形貌和摩擦性能的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文利用簡單易行的固相合成法制備了NbSe2納米材料以及S摻雜的

2、NbS2xSe2(1-x)納米材料，并對其摻雜機(jī)理進(jìn)行了深入的研究;選取其中一組納米材料(NbS0.2Se1.8)通過粉末冶金法，制備了NbS0.2Se1.8/Cu基復(fù)合材料與NbS0.2Se1.8/石墨/Cu基復(fù)合材料，并對其摩擦學(xué)性能進(jìn)行了詳盡的探討。主要成果如下:
　　(1)利用固相法合成了NbS2xSe2(1-x)納米材料，并且對S摻雜量、保溫溫度和保溫時(shí)間進(jìn)行了討論。隨著S摻雜量的增加，產(chǎn)物的形貌基本為片層形貌;且S摻雜

3、量為10％，700℃保溫2h的時(shí)候能得到形貌均勻，尺寸均一的NbS0.2Se1.8納米片。
　　(2)通過Jade對NbS2xSe2(1-x)納米材料的XRD圖譜精確擬合，隨著S摻雜量的增加，S原子取代了Se原子的位置，當(dāng)摻雜量超過0.1時(shí)，S原子會插層在范德華力之間的八面體間隙;并且隨著S原子的插層，使得Se原子的取代位呈現(xiàn)出增加的趨勢，從而導(dǎo)致更多的S原子對Se原子的取代。
　　(3)取制備所得的NbS0.2Se1.8納

4、米材料作為固體潤滑劑，制備不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NbS0.2Se1.8/Cu基復(fù)合材料。隨著NbS0.2Se1.8添加含量的增加，NbS0.2Se1.8/Cu基復(fù)合材料的電阻率逐漸增高，摩擦系數(shù)呈現(xiàn)出先減后增的趨勢。當(dāng)NbS0.2Se1.8納米材料添加量為6％時(shí)NbS0.2Se1.8/Cu基復(fù)合材料具有最佳的摩擦性能。
　　(4)根據(jù)上述結(jié)果，取NbS0.2Se1.8納米材料與石墨總含量為6％，制備不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NbS0.2Se1.8/石

5、墨/Cu基復(fù)合材料。隨著NbS0.2Se1.8添加含量的增加，石墨含量的減少，NbS0.2Se1.8/石墨/Cu基復(fù)合材料的電阻率逐漸減小，硬度和密度逐漸增高，摩擦系數(shù)也呈現(xiàn)出先減后增的趨勢。當(dāng)NbS0.2Se1.8納米材料添加量為4％，石墨含量為2％時(shí)，NbS0.2Se1.8/石墨/Cu基復(fù)合材料具有最佳的摩擦性能。這是由于當(dāng)NbS0.2Se1.8添加量為4％，石墨添加量為2％時(shí)，組織中生成的Cu0.38NbS0.2Se1.8潤滑相與