二硫化钼(的简介,固体润滑的应用)
Release Time:2021-05-14二硫化钼的简介
二硫化钼(MoS2)是当今讨论的化合物之一,因为其出色的性能使其可以在不同的应用中使用。它的带隙和独特的结构使其成为替代石墨烯和其他半导体器件的有前途的材料。它在电子产品中有不同的应用,尤其是在光学传感器,生物传感器,电化学生物传感器等传感器中,它们在检测各种疾病(例如癌症和老年痴呆症)中起着重要作用。它在电池,太阳能电池,微波和太赫兹应用中具有广泛的能源应用。它是纳米级的有前途的材料,在自旋电子学和磁阻方面具有良好的特性。
二硫化钼(MoS2)是过渡金属二卤化金属(TMDs)系列的无机化合物,具有一个钼原子和两个硫原子。二硫属元素化物是由过渡金属(如钼)和硫属元素(元素周期表中第16组的元素)如硫(S)组成的化合物。该化合物的物理,化学和电子性质吸引了许多研究人员的注意力,并被发现可以替代以前使用的半导体和/或石墨烯器件的有前途的材料。随着世界朝着微型化的方向发展,研究人员正在寻找一种材料来替代进入纳米时代似乎已到尽头的半导体器件。当基于硅的半导体器件面临纳米级的量子和隧穿效应时,二硫化钼在从体态转变为二维(2D)结构时显示出良好的电子和量子特性。
二硫化钼似乎解决了先前设备面临的许多问题,它的带隙很大(1.8 eV),在薄结构中从间接间隙变为直接间隙。这将允许缩小电子设备的尺寸,而不是缩小几乎具有零带隙的石墨烯。它没有表面悬空键,即使在高K的情况下也具有高迁移率电介质材料。它是薄膜晶体管的理想选择,其制造简单,这意味着高产量和低成本。钼和硫之间的共价键以及各层之间的范德华键使它成为气体传感的最佳选择。硅器件的主要问题之一是与金属-半导体界面有关的问题。二硫化钼具有较小的接触电阻和高性能。换句话说,二硫化钼具有在1nm栅极晶体管中使用的能力,具有出色的开/关切换特性和高效率。
硅晶体管制造在体积方面面临一些问题,这些问题已被诸如多栅晶体管之类的新结构克服,但是当下降到纳米级时,制造过程似乎已经结束。晶体管之间的金属互连线具有高密度并且非常窄,这导致互连线之间的电阻和电容增加以及高延迟。对于薄的栅极氧化物以及尝试用其他高K值替代二氧化硅时,隧穿问题更加明显介电材料,更严重的问题,例如热不稳定性,沟道迁移率降低,与界面的不相容性引起。所有这些问题导致性能下降,成本高且产量低。较小的半间距(HP)20 nm所需的高光刻分辨率不容易实现,并且需要光刻技术和工具。另一方面,二硫化钼显示了更简单的合成和器件制造方法。通过散布钼金属和硫并使其在高温下自蔓延,可以很容易地制备它。二硫化钼通过在中将场效应晶体管浸入电解质中来制造该器件,该器件显示出更低的接触电阻和更好的栅极控制。
二硫化钼在不同领域中具有广泛的应用。像硅和石墨烯一样,它在生物传感和光学传感器中也有应用,但最重要的是那些与生物应用相关的应用,例如DNA,癌症和冠状病毒检测。尽管硅和石墨烯与人体的相容性仍在研究中,但在一项研究中表明,二硫化钼可能对治愈癌症和阿尔茨海默氏病非常有效。还表明该化合物没有生物相互作用,因此可以安全地注射到人体中。另一项研究提出了一种由二硫化钼制成的生物相容性设备,以恢复某些视觉故障。该化合物的应用不仅限于电子学,还可以用作润滑剂,并用于析氢反应中。它是电池电极的合适材料。实际上,二硫化钼的特性和结构使其有望用于多种电子,传感,微波和太赫兹应用。
二硫化钼固体润滑的应用
早在19世纪,钼化学工业就开始出现。随着20世纪中叶石油工业,汽车工业,轻工业和机械工业的迅猛发展,钼化学品和钼精细化学品的发展得到了进一步的促进,钼精细化学品的发展得到了进一步的促进。扩展领域。二硫化钼粉末是钼化学品的重要成员。它具有独特的物理和化学特性。在润滑领域,它一直被称为“润滑之王”。它用于石油加氢脱硫催化剂,光电化学电池和非水锂电池,新型弹性体材料和涂料的应用一直是广泛研究的主题。
1.作为粘结的固体润滑膜
二硫化钼作为粘结的固体润滑膜具有优异的固体润滑性能。通过使用粘结的固体润滑膜,可以将固体润滑剂牢固地粘结到基板的表面,从而有效地防止金属部件的粘结。在不适合使用传统润滑脂的特殊环境中可以实现有效润滑,因此广泛用于真空,高温和低温,易燃易爆,强烈氧化的环境中。
2.改变复合材料的润滑性能
二硫化钼可以改善热塑性树脂的刚性,硬度和润滑性,并且对热固性树脂的性能影响很小。包含基于二硫化钼的难熔金属的自润滑复合材料具有较高的机械强度,较低的摩擦和耐磨性以及其他特性,适用于在高真空等特殊工作条件下生产减摩零件。
3.作为润滑脂添加剂,
二硫化钼已被广泛研究并用作润滑脂添加剂。二硫化钼粉可以显着提高润滑脂的承载能力和抗磨性能,但不影响润滑脂的氧化稳定性和腐蚀性。另外,即使在含有灰尘等杂质的油脂中,二硫化钼也具有良好的润滑性。