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对于固体润滑MoS2涂层,形成涂层的原因可能有扩散结合、机械结合和物理结合3种。
2.1扩散结合
所谓扩散是指原子、离子或分子因热运动而发生的迁移。固体的扩散是通过固体中原子、离子或分子的相对位移来实现的。原子在多晶体中扩散可按晶格 扩散、表面扩散、晶界扩散和位错扩散4种不同的途径进行。其中表面扩散( 即原子在晶体表面的迁 移 ), 所需的扩散激活能最低。许多金属的表面扩散所需要的热能大约为 62 7 kJ/mol。随着温度的升高, 越来越多的表面原子可以得到足够的激活能得以使它 与近邻原子的键断裂而沿表面运动在试验中,对M oS2 涂层进行轻微打磨, 当漏出基体的时候,发现基体已经不是原来的光亮色,而是浅黑色, 经过清洗,依然保持浅黑色不变,这表明在基体中同样存在二硫化钼颗粒, 虽然很少,但说明了扩散现象的存在。即在试验过程中,当M oS2 分子与基材表面形成紧密接触时,由于变形或者加热等作用,在涂层与基材间就会产生微小的扩散,增加涂层与基材间的结合强度。
2.2机械结合
机械结合是二硫化钼涂层的主要形成方式,当二硫化钼分子与基体接触时, 由于基体表面比较粗糙,二硫化钼分子就会沉积在由于表面粗糙而形成的表面 微凸体上,从而形成机械结合，机械结合的强度主要取决于表面的粗糙程度。
2.3物理结合
物理结合有点类似于扩散作用,就是当MoS2分子与基体紧密接触后,因为二硫化钼的特殊结构,在最外层是硫原子,当分子之间距离足够小的时候,就 会在基体原子与硫原子之间形成了共价键,所以在基体上可以形成牢固的二硫化钼固体润滑膜。然而, 通过上面的实验发现,表面足够光洁,虽然可以形成涂层, 但是效果却不是很好,可见物理结合虽然存在却不是主要结合方式。
结论：采用水煮法、电泳沉积法和刷涂法3种方法制备涂层时,二硫化钼与基体的结合方式主要有物理结合、扩散结合和机械结合3种形式,其中以机械结合为主,扩散结合次之,物理结合最少。综上采用电泳沉积法、水煮法和刷涂法制备了 二硫化钼涂层。其中电泳法涂层的强度最大, 表面硬度最高。电泳沉积法、水煮法和刷涂法主要以机械结合方式形成涂层。
