1.前言

固體潤(rùn)滑材料MoS2是一種具有六方晶系的層狀晶體結(jié)構(gòu)，有著各向異性的特點(diǎn)，這種材料層間結(jié)合力很弱，很容易發(fā)生層間移動(dòng)。因此，它們具有較低的摩擦系數(shù)。同時(shí)，這種材料與石墨一樣對(duì)氧有很大的化學(xué)吸附趨勢(shì)，且對(duì)金屬表面的附著力比石墨大很多。因此，這種材料在真空摩擦系數(shù)基本不變。當(dāng)電刷刷體內(nèi)含有一定量的硫化物時(shí)，盡管高空中氧化薄膜難以形成，但該材料在運(yùn)行過(guò)程中緊密吸附在整流子表面形成一層硫化物薄膜，這種硫化物薄膜具有良好的潤(rùn)滑作用，因此使電刷在高空條件下仍然具有良好的潤(rùn)滑性。當(dāng)石墨作潤(rùn)滑劑時(shí)，一旦吸附氣沒(méi)有了，其潤(rùn)滑性能降低，所以不能再真空中作潤(rùn)滑劑。而MoS2在真空中仍然起潤(rùn)滑作用，這樣可以彌補(bǔ)石墨在高空中潤(rùn)滑的不足之處，這也是目前很多航空電刷采用MoS2作潤(rùn)滑劑的原故。

2實(shí)驗(yàn)

2.1試樣的制備

一種是預(yù)先將MoS2加樹脂進(jìn)行造粒處理，然后再與帶粘結(jié)劑的石墨粉等混合、壓制、焙燒而制成。另一種是將呈片狀的膠體MoS2粉末直接與帶粘接劑的石墨粉等組合、壓制、焙燒制成，分別按實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格以備試驗(yàn)使用。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法

金相分析采用光學(xué)顯微鏡，掃描電鏡。

測(cè)電阻率采用分觸點(diǎn)法，方法JB8133.2-1999,試樣尺寸（mm）：4*8*32。

磨損值在整流子上運(yùn)行50小時(shí)后測(cè)量，方法采用JB/T8155-2001，試樣尺寸（mm）：12*24*40。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：圖1、圖2

圖1細(xì)粒粉末 MoS2 的分布                            圖2 造粒 MoS2 的分布

（白色條紋為 MoS2 粉末）                           （白色顆粒為 MoS2)

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，不同形態(tài)的MoS2在刷體中以不同形態(tài)存在，且不同的加入方法將直接影響電刷的性能。呈片狀的膠體MoS2粉末未經(jīng)造粒處理而直接混入帶粘接劑石墨等材料中時(shí)，成型后呈層狀分布（圖1），這是由于一切可以自由移動(dòng)的物體都具有較寬較平的一面垂直于重力或壓力方向而自然取向堆積的結(jié)果，當(dāng)施加壓力后，這種取向性將逐漸擴(kuò)大；同時(shí)，當(dāng)壓力使粉末顆粒產(chǎn)生變塑性變形時(shí)，它的延伸方向也和自然取向一致。因此，呈片狀的膠體MoS2和帶粘接劑的石墨粉等加壓成型都沿垂直于壓力方向上呈層狀分布，特別是在混合不均的情況下，膠體MoS2本身不帶粘接劑，對(duì)帶粘接劑的基體顆粒起隔離作用，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，焙燒時(shí)易在該處產(chǎn)生裂紋。

而預(yù)先將MoS2進(jìn)行造粒處理后，MoS2在粘接劑作用下形成粒狀（圖2）。這種顆粒在加壓成型時(shí)，不易破壞，在電刷制品中仍保留這種形態(tài)，且均勻的分散于基體材料中，不使制品產(chǎn)生上述片狀膠體MoS2，造成這種結(jié)構(gòu)不均勻現(xiàn)象，形成焙燒裂紋。MoS2在基體材料中呈顆粒狀分布提高電刷的耐磨性和降低電阻系數(shù)，是由于未處理呈膠體，片狀和處理后呈顆粒的比表面積相差很大，以及它們對(duì)基體材料附著性能不同的緣故。比表面積大的片狀MoS2對(duì)基體顆粒附著力強(qiáng)且對(duì)基體顆粒覆蓋面積大，起到包裹隔離作用，因MoS2是不良導(dǎo)體，所以增大了制品的電阻。由于不帶粘接劑的膠體片狀MoS2的包裹隔離作用及前述的缺乏咬合交織結(jié)構(gòu)，又降低了制品的強(qiáng)度，是基體顆粒松散。在摩擦過(guò)程中，基體顆粒易剝落而磨損掉。因此這種結(jié)構(gòu)加大了磨損。如果MoS2呈顆粒分布于基體中，就變成了潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存室，而改善潤(rùn)滑效果，提高了抗磨能力。

4結(jié)束語(yǔ)

由上述可知，由于材料粒度大小不同，顆粒分布狀態(tài)不同而制成電刷的結(jié)構(gòu)性能也不同。采用細(xì)粒片狀膠體MoS2粉末，在電刷中呈層狀分布，并易造成焙燒時(shí)急劇膨脹而沿片狀方向延伸導(dǎo)致產(chǎn)品易開裂，制成電刷電阻系數(shù)大，磨損值也大。而經(jīng)造粒的MoS2在電刷基體中呈顆粒狀間隔分布，制得電刷電阻系數(shù)和磨損值較小。基于上述原因，目前，國(guó)外航空電刷產(chǎn)品中采用造粒MoS2的制品很多。

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