表面處理與磨潤學

作為人造衛星等在真空中使用之機構的固體潤滑劑,二硫化鉬(MoS₂)比石墨更適合的理由,正確者為下列何者?

  1. AMoS₂遠比石墨硬,即使在真空中與金屬對磨面直接摩擦也不會磨掉,而能以膜的形式長久留存
  2. B石墨層間的滑動靠吸附的水分等幫助,在真空中摩擦變大,MoS₂則不會
  3. C石墨的蒸氣壓高,在真空中即使接近室溫也會逐漸昇華而使層變薄,很快就消失
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正確答案:B. 石墨層間的滑動靠吸附的水分等幫助,在真空中摩擦變大,MoS₂則不會

石墨與MoS₂都是層狀晶體,以微弱凡得瓦力堆疊的層彼此錯動,因而顯示低摩擦。不過石墨是靠吸附在層的邊緣等處的水分子或氣體幫助層間滑動,因此在真空或乾燥氣體中摩擦係數變大,磨耗也增加。MoS₂的層間原本就容易滑動,在真空中摩擦係數約在0.05以下而很低,因此用於太空設備。反之,在潮濕的大氣中MoS₂容易氧化,性能下降。兩者都是軟的材料,並不是依硬度選用。石墨因昇華而損失要在超過2000℃的高溫,在機構使用的溫度下不成問題。

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