随着现代工业的不断进步,机械设备所需润滑油的种类越来越多,为了提高润滑油的摩擦性能,需要对润滑油进行改良,在液体润滑剂中加入纳米颗粒添加剂是一种有效的方式。二硫化钼是一种天然的润滑剂,广泛用作固体润滑剂和润滑油添加剂。与普通二硫化钼相比,纳米二硫化钼作为润滑油添加剂具有更加优异的润滑性能。本文采用钼酸钠和硫脲合成了二硫化钼前驱体溶液,并对前驱体溶液的共晶点进行了测量,然后通过冻干法在不同的工艺参数下溶液PH、反应温度、添加剂种类、冻结方式进行正交实验制备纳米二硫化钼。通过电镜检测样品的形貌、粒径,讨论了二硫化钼粉末的品质。透射电镜检测结果表明:通过冻干法制得纳米级二硫化钼颗粒形状为类球形且分布均匀,粒径在100nm左右。通过实验数据分析冻干二硫化钼的最佳工艺参数为溶液PH值为2、添加剂为CTAB、反应温度为160℃、冻结方式为抽真空冻结。进一步用原子力显微镜观测粒径最小的样品,AFM三维形貌图显示样品存在少量团聚,团聚处最大高度不超过100nm,没团聚的最小粒径在25～32nm之间。针对抽真空冻结过程难调控的问题,本文研究了溶液抽真空冻结过程的传热传质机理,建立了抽真空冻结过程溶液温度与压力变化的动力学模型及抽真空冻结过程溶液温度与质量变化的热力学模型。并对模型求解,得出质量、温度、压力随时间变化的关系曲线图,压力与温度随时间的变化曲线与实际实验曲线趋势基本吻合,验证了模型的合理性。为抽真空冻结的推广应用奠定了一定的理论基础。本文利用四球摩擦试验机和润滑油抗磨试验机研究了冻干纳米二硫化钼对基础油摩擦性能的影响。使用四球摩擦试验机研究添加了冻干纳米二硫化钼的润滑油的摩擦系数和减摩效果,实验结果表明:基础油添加纳米二硫化钼后,四球摩擦试验机测得磨斑尺寸减小12%,摩擦系数降低了 6.5%,说明纳米二硫化钼作为润滑油添加剂在负荷条件下表现出较低的摩擦系数和较好的减磨效果。使用润滑油抗磨试验机研究纳米二硫化钼作为润滑油添加剂的极压性能,实验结果表明:当纳米二硫化钼的添加量为0.006%时,润滑油抗磨试验机的PB值达到最大为700kg,比基础油样提高了 72%。当纳米二硫化钼的添加量为0.004%时,抗磨机钢珠磨斑面积最小,比未添加纳米二硫化钼减少了 87%,对比基础油,添加了纳米二硫化钼基础油的摩擦性能总体上得到了改善。