富勒烯----一項(xiàng)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的發(fā)現(xiàn)
“富勒烯”,1985年由一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)的一種完全由碳組成的中空分子,形狀呈球型、橢球型、柱型或管狀?;瘜W(xué)式C60。因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)與建筑學(xué)家巴克明斯特·富勒的建筑作品很相似,為了表達(dá)對(duì)他的敬意,將該分子命名為“巴克明斯特·富勒烯”,也稱(chēng)為巴克球,1996年,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)被授予了諾貝爾獎(jiǎng)。
用于工業(yè)潤(rùn)滑的無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢技術(shù)
1992年,魏茨曼科學(xué)研究所的Reshef Tenne教授發(fā)現(xiàn)了首個(gè)無(wú)機(jī)富勒烯狀二硫化鎢的亞微米3D粒子: 富勒烯狀(近似球形)無(wú)機(jī)二硫化鎢的亞微米(納米)3D粒子。(以下簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢)
二硫化鎢是科學(xué)界所知的最具潤(rùn)滑作用的化合物之一,它被廣泛應(yīng)用于NASA(美國(guó)國(guó)家宇航局)、軍事、航天和汽車(chē)工業(yè)中。無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢是極其均勻和高度對(duì)稱(chēng)的球形結(jié)構(gòu),由幾十層同心的無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成。
一組科學(xué)級(jí)的無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢的透射電子顯微鏡(TEM)圖像。請(qǐng)注意看它的層數(shù)!
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢分子結(jié)構(gòu)像一個(gè)足球,1個(gè)粒子的直徑范圍在120-280納米之間,1克富勒烯二硫化鎢(IF-WS2)粉末中含有2500億個(gè)無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢。
由于它們獨(dú)特的近乎球形的形狀,無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢可以在接觸面之間滾動(dòng),然后在壓力下剝落,在此過(guò)程中,在接觸面上形成保護(hù)性摩擦膜,并且可減少高達(dá)35%的摩擦,減少高達(dá)37%的磨損。
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢的商業(yè)制造
NIS是世界上唯一被魏茨曼科學(xué)研究所授權(quán)的無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢的商業(yè)制造商,致力于無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),測(cè)試,存儲(chǔ)和混合。產(chǎn)品包括但不限于無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢配方系列的極壓(EP)抗磨(AW)和抗摩擦(AF)潤(rùn)滑添加劑,潤(rùn)滑劑,潤(rùn)滑脂等。
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢產(chǎn)品技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)依托于商標(biāo)、版權(quán)、商業(yè)機(jī)密和一百多項(xiàng)專(zhuān)利,其中包括以下全球主要專(zhuān)利:
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢技術(shù)特征
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢所具有的形狀和大小可以填充接觸表面的孔隙和裂縫(防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大和延伸)。
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢所具有的洋蔥狀結(jié)構(gòu)剝落后在表面形成單層和多層摩擦膜。
近球形的無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢如同納米滾珠軸承,產(chǎn)生減摩效果;最終,它會(huì)產(chǎn)生平滑的調(diào)節(jié)作用,修復(fù)先前損壞的表面。
近球形的無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢還是中空的籠型結(jié)構(gòu),具有耐極壓性、高承載力和高彈性。在極端動(dòng)負(fù)荷、靜負(fù)荷以及剪切和沖擊條件下也能保護(hù)表面。
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢作為潤(rùn)滑劑時(shí)的使用性能/工作原理
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢有幾十個(gè)像洋蔥一樣的同心層。因形態(tài)獨(dú)特,這些顆??梢栽诮饘俦砻嬷g滾動(dòng),然后在壓力作用下剝落。在此過(guò)程中,在接觸面上形成了一層保護(hù)性的抗摩擦膜,該保護(hù)層有助于降低運(yùn)行溫度,減少磨損,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)降低生產(chǎn)成本。換言之,含有無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢的潤(rùn)滑脂(即富勒烯潤(rùn)滑脂)在極端壓力、負(fù)荷和沖擊力下皆性能優(yōu)異。
富勒烯潤(rùn)滑脂與傳統(tǒng)潤(rùn)滑脂性能對(duì)比
正六邊形2H-MoS2、2H-WS2、石墨、氮化硼等,都是薄片型的顆粒,換句話(huà)說(shuō),它們都是平的。在2H-MoS2或2H-WS2(一般化學(xué)式為2H-MXy)中,每個(gè)金屬原子都與6個(gè)硫原子共價(jià)結(jié)合,通過(guò)微弱的范德華力將每個(gè)平面層疊加在一起(X-M-X)。而無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢具有立體球形幾何結(jié)構(gòu),由于它們這種獨(dú)特的形態(tài),這些無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢在極端應(yīng)用中具有顯著的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。
以二硫化鎢為基礎(chǔ)的產(chǎn)品曾經(jīng)非常昂貴,并且僅供政府資助的軍事和航天項(xiàng)目使用,它可以盡可能地減少摩擦和磨損,從而降低工作溫度,防止設(shè)備故障和停機(jī)。
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢的性能優(yōu)于二硫化鉬、石墨烯、石墨、PTFE(聚四氟乙烯)&其他,因?yàn)闊o(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢的亞微米大小和近球形外觀可增強(qiáng)基礎(chǔ)油和潤(rùn)滑脂的分子層級(jí),產(chǎn)生以下效果:
● 減少潤(rùn)滑劑用量 ● 減少有毒氣體排放 ● 降低能耗
● 磨損減少37%以上 ● 維護(hù)周期減少5倍以上 ● 摩擦降低35%以上
無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢具有非常高的表面積與體積比;
可在工作表面滑動(dòng),平滑并修補(bǔ)表面缺陷;
具有增加的強(qiáng)度和提高的熱物理性能,減少因摩擦和磨損產(chǎn)生的熱量。
IF-WS2(無(wú)機(jī)富勒烯二硫化鎢)與MoS2(二硫化鉬)的對(duì)比
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