上不会发生化学反应或气体吸附，然而它们的边缘平面容易发生氧化反应。因此，二硫化钼膜的退化会从边缘开始逐渐向心部扩展，如果二硫化钼膜内相对基面有垂直取向并且保持相对较高的湿度这种效应就会加速。因为边缘点很容易被氧化，这就会使膜的润滑特性下降。而且，柱状晶结构没有饱和的致密度，且有纵向的孔隙度，在锥形的晶体间宽度大约为埃。因此，二硫化钼膜不能用于潮湿的环境下，在真空或干燥的环境条件下，二硫化钼膜显示出最好的润滑特性因此，在宇航摩擦领域应用中，它们是最主要的候选材料。二硫化钼的这两个结晶特点弱层间的低剪切力和晶格内气体吸附的择优取向是二硫化钼润滑特性的基本方面。总结在薄膜润滑中，通常厚度在微米范围内使用最广泛，理解溅射条件，复合膜的性能和摩擦磨损行为之间的关系非常重要，依靠优化溅射条件输出功率舱室压力基质温度，复合膜的性能，依附性，晶格类型晶体形态和化学计量法可以达到膜的最理想状态，在摩擦性能持久寿命和磨屑形成等摩擦控制方面表现明显。二硫化钼是种分层材料，它的晶体学各向异性既决定剪切行为又决定环境对膜的反应。研究表明当在真空或惰性气体环境中运动状态未滑动或滚动接触时二硫化钼溅射膜表现出超低润滑系数。为了获得有效的二硫化钼溅射生成润滑膜，溅射条件不得不最优化，因为膜的性能非常依赖于所选的溅射条件。这三个主要的二硫化钼溅射膜的性能粘附性化学组成和晶格类型形态结构是分别影响持久寿命摩擦性能和磨屑产生等摩擦行为的决定性因素。目前的研究旨在通过界面和整体膜的改性来来延长薄膜的持久寿命。的增长，图镀膜反而变薄，显然球磨时间为的镀膜起到更好的耐磨作用。图小时扫描电镜图像图小时扫描电镜图像电子能谱分析本实验用到了电子能谱分析仪，目的是检测薄膜内所含元素种类及含量，进而知道是否有镀膜存在和所含成分。能量色散显微分析是在微米或纳米尺度上对扫描电镜或透射电镜内通过电子碰撞所产生的射线的能量进行测量来确定物质化学成分的分析方法。用于检测薄膜的成分。图为元素分析所选区域图像，图为球磨时间下钢球表面膜的能谱分析结果，横坐标代表射线能量，纵坐标代表射线计数即强度值，它与元素含量有关。在钢球表面的分析区域内含有元素，元素质量含量为，面积含量为，元素的质量含量为，面积含量为，由此可知钢球表面已制备有膜。其余其它元素含量较低，电子束未穿过二硫化钼膜，从而未显示出基体中大量铁元素。图选区和元素能谱分析结果表面形貌及选定分析区域选定区域元素成分表元素成分含量图为元素分析所选区域图像，图为球磨时间下钢球表面膜的能谱分析结果，在钢球表面的分析区域内含有等元素，元素质量含量为，面积含量为，元素的质量含量为，面积含量为，由此可知钢球表面已制备有膜。但是由于膜较薄，在分析其成分时，电子束穿透了膜照射到了基体，所以大部分元素为基体成分元素。图选区及能谱分析结果表面形貌及选定分析区域选定区域元素成分表元素成分含量球磨机转动速度时间对轴承珠表面固体润滑膜的影响球磨机转动速度对轴承珠表面固体润滑膜的影响科学实验和理论研究表明磨机筒体的回转速度对于球磨介质粉碎物料的研磨作用有很大影响。当用不同的转速转动同条件的磨机时，机内研磨介质会出现三种不同的状态。当转速很低时，全部介质被提升的高度较小，只向上偏转定角度，其中每个介质都绕自身的轴线转动。由于转速太低，衬板对介质的提升摩擦力不足以将它们带到定的高度。这种运动称为泻落状态。在泻落状态工作的磨机，物料在介质间主要受到磨剥作用，冲击动能小，故粉碎效率不高。当磨机转速太高时，球磨介质会产生很大的离心惯性力，从而使它们贴随磨机筒体衬板的内表面上并与之起作等速圆周运动。在这种情况下，既无介质的冲击作用，磨剥作用也很弱，粉碎作用几乎停止，称这种情形为离心状态。磨机转速适中时，衬板的提升摩擦力赋予球磨以定的高度，因而球磨介质具有较大的冲击动能。这种状态称为瀑布状态或抛落状态。在抛落式状态工作的磨机中，物料在圆曲线运动区受到介质的磨剥作用，在介质落下的地方，物料受到介质的冲击和强烈翻滚的的磨剥作用，故这种态粉碎效率较高。由图扫描电镜镀膜表面的形貌可以看出在球磨时间同为的情况下，条件下，通过电子能谱分析轴承珠表面膜厚度适中，扫描电镜图像显示轴承珠表面润滑膜磨损情况良好因此球磨罐的转速以较好。球磨机转动时间对轴承珠表面固体润滑膜的影响由图和图中的元素分析结果可知球磨时间下钢球表面元素的质量含量为，面积含量为，由此可知钢球表面已制备有膜。但是由于膜较薄，在分析其成分时，电子束穿透了膜照射到了基体，所以大部分元素为基体成分元素。而球磨时间下钢球表面膜的能谱分析结果表明元素质量含量为，面积含量为，元素的质量含量为，面积含量为，由此可知钢球表面已制备有膜。其余其它元素含量较低，电子束未穿过二硫化钼膜，从而未显示出基体中大量铁元素。因此可得出结论球磨罐转速为球磨时间为小时的情况下，所镀膜厚度适中较为理想。轴承珠镀膜摩擦性能实验分析射线衍射分析利用射线衍射法研究晶体结构中的各类问题，主要是研究射线在晶体中产生的衍射现象，当束射线照射到晶体上时，首先被电子所散射，每个电子都作为个新辐射波源，向空间中辐射电磁波，所辐射电磁波的频率与入射波相同，考虑到电子间的相互干涉作用，在原子系统中，可以将所有由电子发出的散射波都近似地看作由原子中心所发出。因此，晶体中每个原子都可以被看作个向空间辐射电磁波的新散射波源，电磁波频率与入射波相同。由于散射波之间的干涉作用，电磁波在空间些方向上发生叠加而加强，使得在此方向上可以观测到衍射波，而在另些方向上，电磁波则相互抵消，使得在此方向上无法观测到衍射波。所以，晶体的衍射图样反应了晶体中原子的分布情况及规律。可以认为，衍射图像的特征是由两方面的内容组成的方面，包括了衍射线在空间上的分布情况另方面则是衍射线的强度。衍射线的分布规律是由晶胞的大小形状和位向决定的，而衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位置。通过对轴承珠表面固体润滑剂二硫化钼的射线衍射分析，并结合各种化合物的晶体空间结构特点，可以知道轴承珠表面的组分。其中横轴表示入射光线和反射光线的夹角，纵坐标代表探测器接收到的粒子数目。图轴承珠表面射线衍射分析图由图可知在基体表面除了镀膜成分外，膜与基体发生反应生成了和。在轴承珠表面润滑膜晶体的方向上可以观察到明显的衍射峰，又由电子能谱分析知元素的质量含量为，面积含量为，由晶体学特点和元素所占比例可知钢球表面已镀有膜。镀膜摩擦性能实验分析为测试膜的摩擦性能，选择表面有膜的钢球，用号钢片作为摩擦配副，进行滑动摩擦实验。衍射角图已镀有润滑膜的轴承珠摩擦性能曲线图为镀有润滑膜的轴承珠与对磨件为号钢的摩擦系数曲线由图可知膜制备的时间为时，摩擦系数在内上升到，内摩擦系数在之间后摩擦系数为左右。可知此润滑条件下的轴承珠基本符合摩擦性能要求。本章小结本章通过等表征手段和摩擦性能分析实验对轴承珠表面的固体润滑膜的形貌和性能进行了详细的分析，对制备自润滑膜结构材料成分和摩擦磨损等相关性能进行了测试时间转速影响因素分析结果表明转速为球磨时间的方案所制备出的固体润滑膜基本符合要求，通过图像元素能谱可以看出在轴承珠表面分布均匀厚度适中。摩擦性能实验分析的结果表明摩擦系数小，润滑情况良好，为日后的固体润滑膜制备工艺及科学研究奠定了理论基础，也为大批量生产镀膜轴承珠提供了依据。结论本文主要针对轴承珠表面固体润滑涂层制备工艺展开了研究，采用球磨法在轴承珠表面制备固体润滑涂层。利用现代材料分析测试方法表征涂层，并使用现代表征手段对轴承珠表面薄膜进行了形貌和化学成分分析而且对摩擦性能进行了分析。总结全文，结论如下利用球磨法在轴承珠表面制备了二硫化钼薄膜，此膜分布均匀，具有较好的减和和需要真空室的相关仪器。如今个常见的沉积技术就是溅射，以薄均匀的溅射膜很适合于机密仪器的组件。它也可应用于剪裁结构形态和薄膜的化学特性。二硫化钼溅射膜的摩擦性能非常依赖于溅射条件，转而影响薄膜的微观组织性能，比如结晶度形貌和成分。这个综述的目的是为了描述二硫化钼溅射膜加工工艺属性性能的相互关系。固体润滑膜的溅射原理固体润滑薄膜的概念遵循此原理如果个低剪切强度的材料被放在相互接触的滑动面之间，滑动摩擦力就会减小。滑动摩擦力与润滑面的剪切力和接触面的面积有关，因此，根据图，摩擦系数与润滑面的剪切力接触面面积和载荷有关如果摩擦系数想要小，和要取较小值，是摩擦面的固有属性，取决于接触材料轴承的变形程度，也就是硬度或弹性模数的基底。它服从公式，而，是接触压力，因此若果接触面承受弹性变形，这种情况下归于承载技术，负载大小有赫兹压力决定∝，因此摩擦系数可以表示为式子∝根据上面的关系，摩擦系数对于弹性负载的接触面数值应减小，而负载的数值增加。如果薄膜是薄的，就是在二硫化钼溅射成膜的情况下，负载由基地承受，对于个给定的负载，增加基底模数，降低接触面面积，如图所示，对于个低摩擦系数和可接受的摩擦表面，理想的薄膜厚度介于之间。二硫化钼的晶体结构二硫化钼天然辉钼矿独特的特性就是高度各向异性的晶体层结构，它是由三明治层组成，每层包括个平面的钼原子，钼原子介于两层硫原子之间，且位于六角形阵列中。如图所示层与层之间是靠范德华力连接在起，然而层内的钼和硫原子是靠共价键连接在起的，因此共价键赋予二硫化钼层很强的负载能力，然而层与层之间的弱剪切力能够在低剪切力的作用下是晶体沿方向滑移，此方向平行于基底层，在基地方向低的剪切力有助于较小的摩擦系数和较好的