[科普中國]-二硫化鎢

二硫化鎢（Tungsten disulfide），分子式為WS2，分子量為247.97。

為灰色帶金屬光澤的細小結(jié)晶或粉末，屬于六方晶系，有半導體性和抗磁性。天然礦物為輝鎢礦。層狀結(jié)構(gòu)，易解離，有與石墨類似的潤滑性質(zhì)。用作潤滑劑，如用于氣溶膠。1

物化性質(zhì)二硫化鎢是鎢和硫的化合物，化學式WS2，分子量247.97，狀態(tài)為黑灰色粉末，在自然界出現(xiàn)為輝鎢礦，為深灰色斜方系晶狀固體。相對密度為7.510。

微溶于冷水，溶于熱水2。不溶于鹽酸和堿（濃硝酸與氫氟酸的混合液除外）。溶于熔融堿，不溶于醇。密度7.6g·cm-3。有還原性，可與熱的濃硫酸、硝酸、王水等強氧化劑反應(yīng)，在空氣或氧氣中加熱可轉(zhuǎn)化為WO3。1在真空中加熱至1250℃則分解為鎢與硫。在干燥的純氮氣流中，將三硫化鎢與硫的混合物共熱至900℃，使過量的硫升華，殘留物即是二硫化鎢。

制備方法1、焙燒分解法：

鎢酸與氨水在57～60℃攪拌下反應(yīng)3h，保溫自然沉降16h以上，生成的鎢酸銨再與硫化氫氣體反應(yīng)，生成四硫代鎢酸銨經(jīng)高溫焙燒，分解為二硫化鎢。

H2WO4+2NH3·H2O→(NH4)2WO4+2H2O

(NH4)2WO4+4H2S→(NH4)2WS4+4H2O

2(NH4)2WS4+3O2→2WS2+4NH3+2S+2SO2+H2O

2、鎢與液態(tài)硫反應(yīng)極緩慢。通硫蒸氣于紅熱的鎢可形成WS2。鎢與化學計量的硫華混合，在氮氣氛中于800℃反應(yīng)24h，可形成WS2，如在6MPa與1800℃下反應(yīng)，可形成正交晶型WS2。

3、以四硫代鎢酸銨為原料，在隔絕空氣的條件下，加熱分解四硫代鎢酸銨，加熱時以100~200℃/小時的溫度梯度從室溫升至700~1200℃，并在此溫度下保溫24~48小時后，再以30~110℃/小時的溫度梯度降至室溫，出料粉碎。

用于潤滑劑的超細鱗狀晶體二硫化鎢的制備方法的工藝設(shè)備簡單，不污染環(huán)境，操作安全可靠，可生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定高純超細的，晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系的二硫化鎢。3

工業(yè)用途可用作潤滑劑，性能比二硫化鉬好，摩擦系數(shù)較低，抗壓強度較大。單獨用于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、高負荷，以及在化學性活潑介質(zhì)中運轉(zhuǎn)的設(shè)備。與其他物料配置的鍛壓、沖壓潤滑劑，能延長模具壽命，提高產(chǎn)品光潔度。與聚四氟乙烯和尼龍等配置的填充材料，可用于制自潤滑部件。2

此外，二硫化鎢還可以在石油化工領(lǐng)域中用做催化劑，其優(yōu)點是裂解性能高，催化活性穩(wěn)定可靠，使用壽命長。

潤滑優(yōu)點1、具有很低的摩擦系數(shù)（0.03），較高的抗極壓性能和抗氧化性能（空氣中450℃開始分解，650℃完全分解，真空中1100℃開始分解，2000℃完全分解）。適用于高溫、高壓、高真空、高負荷、高轉(zhuǎn)速、高輻射、強腐蝕、超低溫等各種苛刻條件下的潤滑。

2、對金屬表面有很好的吸附能力?？梢蕴砑釉诠こ趟芰现凶龀蓾櫥蚺c某些揮發(fā)性溶劑混合均勻后、噴涂于金屬表面，在沖鍛中用以提高模具的壽命和工件表面的光潔度。

3、二硫化鎢粉劑可與油類、脂類配成二硫化鎢油劑、二硫化鎢油膏、二硫化鎢蠟及其他固體潤滑塊與潤滑膜。

貯存方法貯存在干燥、清潔的庫房中，密閉保存，防潮。嚴禁與灰塵及其他雜質(zhì)接觸。

安全信息危險運輸編碼：暫無

危險品標志：刺激

安全標識：S26S37/S39

危險標識：R36/37/384

安全說明S26：萬一接觸眼睛，立即使用大量清水沖洗并送醫(yī)診治。

S37/39：使用合適的手套和防護眼鏡或者面罩。

危險類別碼R36/37/38：刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚。

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表征圖譜二硫化鎢紅外圖譜（IR1）：5

計算化學數(shù)據(jù)1、氫鍵供體數(shù)量：0

2、氫鍵受體數(shù)量：0

3、可旋轉(zhuǎn)化學鍵數(shù)量：0

4、拓撲分子極性表面積（TPSA）：0

5、重原子數(shù)量：3

6、表面電荷：0

7、復雜度：18.3

8、同位素原子數(shù)量：0

9、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量： 0

10、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

11、確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、不確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、共價鍵單元數(shù)量：15

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大學