二硫化钨（WS₂）的分解温度因环境而异。在惰性气氛（如氮气或氩气）中，分解温度为1250-1300°C，此时WS₂分解为钨和硫蒸气（WS₂ → W + S₂）。在空气中，分解以氧化形式发生，约510°C时反应为WS₂ + 7/2 O₂ → WO₃ + 2 SO₂。
分解温度反映了W-S键的热稳定性。在惰性条件下，需高能量断键，硫挥发留下固态钨；空气中，氧加速分解，温度较低。TGA显示惰性气氛下1200°C前无质量损失，之后快速分解；空气中400-450°C起氧化加速。与MoS₂（惰性1185°C，空气350°C）相比，WS₂更耐热。
此特性决定其高温应用范围，如真空设备中1250°C前稳定，空气中510°C为限。分解改变其结构和润滑性，需根据环境选择使用条件。
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