煅烧法制备MoS2及掺杂元素对其形貌影响研究文献综述
2020-06-04 08:06
文 献 综 述
引言
随着社会科学的不断发展,国家技术的不断进步,二硫化钼(MoS2)在生活中的应用也越来越广泛。其中,二硫化钼在润滑剂[1]方面的应用是最多的。不过,二硫化钼的制备方式也是多种多样,煅烧法便是其中的一种。不过任何方法都会含有掺杂元素[2],掺杂元素会对二硫化钼的形貌产生影响。
1.1二硫化钼的理化性质
二硫化钼,英文名称molybdenum disulfide,辉钼矿的主要成分[3]。黑色固体粉末,接触有滑腻感,无气味,属于六方晶系或斜方晶系[4-5],类似于石墨,有金属光泽。化学式MoS2,熔点1185℃,密度4.80g/cm3(14℃),莫氏硬度1.0~1.5。二硫化钼是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压下。它还有抗磁性,可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体,具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。它也被誉为”高级固体润滑油王”。适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态,延长设备寿命。二硫化钼优异润滑性能来源于它晶体内部典型的层状结构。
二硫化钼的化学稳定性和热稳定性良好。与一般金属表面不起化学作用,不侵蚀橡胶材料[6]。二硫化钼Mo-S棱面相当多,层与层之间容易剥离[7],具有良好的各项异性,S具有对金属很强的粘附力,能很好地附着在金属表面始终发挥润滑功能。
1.2二硫化钼的生产现状
二硫化钼作为固体润滑材料应用已有60多年的历史,全球知名生产商或供应商86家。比利时1家,日本5家,英国6家,欧洲3家,瑞士1家,德国5家,印度2家,美国31家,中国32家。国外二硫化钼生产企业主要分布在美国、智利、独联体等拥有钼资源的国家和地区,总生产能力8000kt/a左右。美国是世界上最大的二硫化钼生产国。日本、韩国、非洲、澳大利亚等国家和地区钼资源缺乏,需大量进口矿石或二硫化钼产品。西方发达国家二硫化钼在生产、研发和应用等方面比我国早20年,经验较丰富,依据钼选技术和资源优势,采用强化选矿酸浸工艺,生产成本低,资源利用率高,产品质量相对较高且稳定[8]。
我国是二硫化钼的主要生产国之一,生产企业分布在陕西、辽宁、河南等地,总生产能力3000kt/a左右,主要有金堆城钼业集团有限公司、上海胶体化工厂、天津四方化工有限公司、洛阳栾川钼业集团股份有限公司、本溪市润滑材料厂等。我国二硫化钼生产、研发和应用起步较晚,生产企业相对较多,但规模小,成本差异大,质量不稳定,生产技术水平处于发展提高阶段。
1.3二硫化钼的生产工艺
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