二硫化钨（WS₂）的摩擦系数（μ）是其作为固体润滑剂的核心性能指标，因其极低而备受关注。在理想条件下，如真空（10⁻⁶ Torr）或干氮气中，WS₂的摩擦系数通常在0.03至0.06之间，这一数值通过摩擦测试（如销盘法，负载1-10 N，滑动速度0.1-1 m/s）测得。在空气中，摩擦系数略高，为0.06至0.1（湿度20-50%），若湿度升至50-70%，则可能增至0.1-0.2。
这一低摩擦系数的来源是WS₂的六方层状结构：层内通过强共价键连接钨和硫原子，层间则由弱范德瓦尔斯力维系，使层间易于剪切滑动，在滑动表面形成低摩擦的转移膜。与二硫化钼（MoS₂，μ约0.04-0.1）相比，WS₂在真空中的表现更优，尤其因其对水分和氧气的敏感性较低。在真空环境中，摩擦系数可低至0.03，是固体润滑剂中最优值之一，远低于石墨（空气中0.1-0.2）。然而，在空气中若温度超过510°C，WS₂氧化为三氧化钨（WO₃），摩擦系数急升至0.6-0.8，失去润滑性。
摩擦系数受多种因素影响。负载增加（如至50 N）可使层更紧密排列，μ略降至0.02-0.03；表面粗糙度高则增加摩擦阻力，μ可能升至0.15。湿度是关键变量，湿气吸附于层间会提高剪切阻力，但在干态下WS₂表现最佳。测试条件标准化（如ASTM G99）确保数据一致性，例如在钢或陶瓷对摩面上的测量结果。
WS₂的低摩擦系数使其在航天（如卫星轴承，μ=0.03）、工业齿轮（空气中0.06-0.1）等领域广泛应用。其粉末或涂层形式均能保持这一特性，通过喷涂或抛光工艺施加于表面。相比液体润滑剂，WS₂无需挥发或泄漏，适用于极端环境，但需注意氧化温度限制以维持性能。
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