团簇型MoSx（x约2、3和4）薄膜的反应脉冲激光沉积及其低温固体润滑性能

摘要： 我们在低温（?100°C）氧化环境下研究了非晶态二硫化钼（MoSx）薄膜涂层在滑动摩擦中的摩擦学性能。通过反应脉冲激光沉积法，在不同压力的H2S环境中对钼靶进行激光烧蚀，制备出硫含量（x约2、3和4）不同的薄膜。摩擦测试中，MoS3涂层表现出最低的摩擦系数（0.08），该涂层具有良好的延展性和低磨损率，钢对偶件的磨损极小。MoS2涂层因在磨损轨迹中形成与涂层结合良好的摩擦膜而具有最佳耐磨性，但其摩擦修饰作用会导致更高的摩擦系数（0.16）和对偶件更严重的磨损。MoS4涂层的摩擦学性能较差。本研究探讨了MoSx涂层在与对偶件接触时，在氧气和水作用下可能发生的摩擦化学变化及结构重排机制。摩擦膜的特性及其向涂层和/或对偶件转移的效率，在很大程度上取决于构成非晶态MoSx薄膜结构的纳米团簇的局部原子堆积方式。