1.前言

固體潤滑材料MoS2是一種具有六方晶系的層狀晶體結構，有著各向異性的特點，這種材料層間結合力很弱，很容易發生層間移動。因此，它們具有較低的摩擦系數。同時，這種材料與石墨一樣對氧有很大的化學吸附趨勢，且對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基本不變。當電刷刷體內含有一定量的硫化物時，盡管高空中氧化薄膜難以形成，但該材料在運行過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滑作用，因此使電刷在高空條件下仍然具有良好的潤滑性。當石墨作潤滑劑時，一旦吸附氣沒有了，其潤滑性能降低，所以不能再真空中作潤滑劑。而MoS2在真空中仍然起潤滑作用，這樣可以彌補石墨在高空中潤滑的不足之處，這也是目前很多航空電刷采用MoS2作潤滑劑的原故。

2實驗

2.1試樣的制備

一種是預先將MoS2加樹脂進行造粒處理，然后再與帶粘結劑的石墨粉等混合、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，分別按實驗項目制成標準規格以備試驗使用。

2.2 實驗設備及方法

金相分析采用光學顯微鏡，掃描電鏡。

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

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

3實驗結果與分析

實驗結果如下表：圖1、圖2

                             

圖1細粒粉末 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)

由實驗結果可看出，不同形態的MoS2在刷體中以不同形態存在，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粉末未經造粒處理而直接混入帶粘接劑石墨等材料中時，成型后呈層狀分布（圖1），這是由于一切可以自由移動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果，當施加壓力后，這種取向性將逐漸擴大；同時，當壓力使粉末顆粒產生變塑性變形時，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，對帶粘接劑的基體顆粒起隔離作用，導致強度降低，焙燒時易在該處產生裂紋。

而預先將MoS2進行造粒處理后，MoS2在粘接劑作用下形成粒狀（圖2）。這種顆粒在加壓成型時，不易破壞，在電刷制品中仍保留這種形態，且均勻的分散于基體材料中，不使制品產生上述片狀膠體MoS2，造成這種結構不均勻現象，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，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，以及它們對基體材料附著性能不同的緣故。比表面積大的片狀MoS2對基體顆粒附著力強且對基體顆粒覆蓋面積大，起到包裹隔離作用，因MoS2是不良導體，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構，又降低了制品的強度，是基體顆粒松散。在摩擦過程中，基體顆粒易剝落而磨損掉。因此這種結構加大了磨損。如果MoS2呈顆粒分布于基體中，就變成了潤滑劑儲存室，而改善潤滑效果，提高了抗磨能力。

4結束語

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

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