【技术实现步骤摘要】
本申请属于材料，尤其涉及一种改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法、润滑材料。
技术介绍
1、许多国家的冬天非常寒冷，结冰成为户外交通的一个严重问题。冰会阻碍发动机的润滑运动，而且发动机在运行前需要消耗大量能量来预热和除冰。目前现有的润滑油在高湿度、长时间工作时存在一些局限性，比如：一些包含有二维(2d)层状材料的润滑剂易受潮湿和寒冷的影响。具体地，这些二维层材料，如二硫化钼(mos2)，因其范德华(vdw)原子层之间的低剪切力，可作为优良润滑剂并被广泛应用于机械工业和航空航天技术中。然而，随着温度的降低，范德华原子层间的摩擦力会显著增加，这成为在低温环境中润滑剂的润滑性能难以维持的主要问题。此外，潮湿/水的进入会增加这些二维层材料固态润滑剂的粘附和氧化，这也会降低它们的润滑性能。
2、目前，虽然可通过添加适量的二羟基醇(如乙二醇等)可用作油基或水基润滑剂的防冻添加剂，以降低水的冰点，但会导致润滑性有所下降，而且防冻效果不持久。并且，这些防冻添加剂对人体和环境都会造成一定的伤害。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，以及一种润滑材料，旨在一定程度上解决现有二硫化钼润滑材料受潮湿和寒冷的影响，在高湿度和低温环境下润滑性明显下降，防冻效果不佳的问题。
2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供一种改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，包括以下步骤：
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5、进行升华处理，使所述冰冻层转化成纳米二维冰层，在所述目标基底的刚性表面与所述二硫化钼原子层的范德华表面之间形成所述纳米二维冰层。
6、在一些可能的实现方式中，在所述目标基底和所述二硫化钼原子层之间制备所述冰冻层的步骤包括：
7、在生长基底表面生长所述二硫化钼原子层；
8、在所述目标基底表面滴加水，将所述生长基底中生长有所述二硫化钼原子层的表面覆盖在所述水的表面，冷冻处理使所述水形成所述冰冻层，所述二硫化钼原子层结合在所述冰冻层表面，去除所述生长基底。
9、在一些可能的实现方式中，所述水采用超纯水。
10、在一些可能的实现方式中，所述水的温度为20℃～80℃。
11、在一些可能的实现方式中，所述水的用量为1μl/cm2～5μl/cm2。
12、在一些可能的实现方式中，所述冷冻处理条件包括：在平均冷却速率为1℃/min～5℃/min的条件下，冷却至-10℃～-40℃，使所述水形成所述冰冻层。
13、在一些可能的实现方式中，去除所述生长基底的方法包括机械剥离。
14、在一些可能的实现方式中，所述升华处理采用低温升华或者真空升华。
15、在一些可能的实现方式中，所述纳米二维冰层的厚度为0.5～5nm。
16、在一些可能的实现方式中，相对于未处理的二硫化钼，改善后的二硫化钼在低温潮湿环境中的润滑性提高30％以上。
17、第二方面，本申请提供一种润滑材料，所述润滑材料经过上述改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法处理。
18、第三方面，本申请提供一种润滑材料的应用，将所述润滑材料作为润滑剂或者润滑剂中的防冻剂应用于高湿度、低温度的环境中。
19、本申请第一方面提供的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，在目标基底和二硫化钼原子层之间制备冰冻层后，进行升华处理，使所述冰冻层转化成纳米二维冰层，在所述目标基底的刚性表面与所述二硫化钼原子层的范德华(vdw)表面之间形成所述纳米二维冰层。当冰冻层夹在二硫化钼原子层和目标基底之间时，冰冻层表面与二硫化钼的接触具有更高的稳定性，因为冰冻层具有相当大的粘附能。这种稳定的界面使冰冻层在升华转化成纳米二维冰层过程中遵循二硫化钼的二维层状结构，在目标基底的刚性表面与二硫化钼原子层的范德华表面之间形成所述纳米二维冰层。当冰冻层转变为纳米二维冰层结构时，mos2/2d冰层界面处的双层会干扰相反表面，极化势能会被限制在2d冰层内。此时，朝向mos2/2d冰层表面的极化成为主导，并削弱2d冰层/刚性基底的对应表面。因此，2d冰层大多独立于刚性基底上并且非常光滑。通过在目标基底的刚性表面与所述二硫化钼原子层的范德华表面之间产生限域的超薄纳米二维(2d)冰层来增加润滑性能，增加润滑的关键是2d冰层和刚性表面之间具有极低的粘附能，能够有效减少摩擦中的能量耗散，2d冰层可以润滑工件的刚性表面，提高二硫化钼在高湿度低温下的初始润滑性能。实验表明经过该方法改善后，二硫化钼在低温潮湿环境中摩擦力减少了30％，润滑性显著提高。
20、本申请第二方面提供的润滑材料，经过上述改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法处理，形成目标基底-纳米二维冰层(2d冰层)-二硫化钼原子层(mos2)的三明治结构。其中，纳米二维冰层大多独立于刚性基底上并且非常光滑，朝向mos2/纳米二维冰层表面的极化成为主导，并削弱纳米二维冰层/刚性基底的对应表面。纳米二维冰层作为固相可以降低与刚性表面的附着力，可以润滑工件的刚性表面，提高二硫化钼在高湿度低温下的初始润滑性能。并且纳米二维层状结构这种坚固的结构可以在室温下维持在限制区域内。因而，提供的二硫化钼润滑材料，因其范德华(vdw)原子层之间的低剪切力，具有优良的润滑性能，不但在常规环境下具有优异的润滑性能，而且经过改善处理后，在高湿度低温的环境中也具有极高的润滑性能，随环境温度的降低材料的润滑性能影响不大。
21、本申请第三方面提供的润滑材料的应用，由于上述改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法处理的润滑材料，不但在常规环境下具有优异的润滑性能，而且经过改善处理后，在高湿度低温的环境中也具有极高的润滑性能，因而可作为润滑剂或者润滑剂中的防冻剂应用于高湿度、低温度的环境中。
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1.一种改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，在所述目标基底和所述二硫化钼原子层之间制备所述冰冻层的步骤包括：
3.如权利要求2所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述水采用超纯水；
4.如权利要求2所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述水的用量为1μL/cm2～5μL/cm2。
5.如权利要求2所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述冷冻处理条件包括：在平均冷却速率为1℃/min～5℃/min的条件下，冷却至-10℃～-40℃，使所述水形成所述冰冻层；
6.如权利要求1～5任一项所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述升华处理采用低温升华或者真空升华。
7.如权利要求6所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述纳米二维冰层的厚度为0.5～5nm。
8.如权利要求1或6所述
9.一种润滑材料，其特征在于，所述润滑材料经过权利要求1～8任一项所述改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法处理。
10.如权利要求9所述的润滑材料的应用，其特征在于，将所述润滑材料作为润滑剂或者润滑剂中的防冻剂应用于高湿度、低温度的环境中。
...【技术特征摘要】
1.一种改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，在所述目标基底和所述二硫化钼原子层之间制备所述冰冻层的步骤包括：
3.如权利要求2所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述水采用超纯水；
4.如权利要求2所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述水的用量为1μl/cm2～5μl/cm2。
5.如权利要求2所述的改善二硫化钼在低温潮湿环境中润滑性的方法，其特征在于，所述冷冻处理条件包括：在平均冷却速率为1℃/min～5℃/min的条件下，冷却至-10℃～-40℃，使所述水形成所述冰冻层；
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