石墨和MoS2是被广泛采用的固体润滑剂，但石墨在真空或干燥的气氛中摩擦系数显著增大而失去润滑作用<2>。美国Magin等人对重金属硫化物作了广泛研究，发现TaS2、NbS和Cr2S3等固体润滑剂在高真空条件中能长寿命使用；日本文献报道TaS2具有良好的摩擦磨损特性<3>。MoS2为六方晶系层状晶体结构，硫原子相邻之间容易产生滑移，摩擦系数一般为01030.15，在高真空条件下蒸发量小，一般情况下与金属不产生化学反应，不使金属表面发生粘着，有较好的高温热稳定性<4>。根据MoS2这些优异的特性，选用MoS2作为宇航工程高真空系统滚动轴承自润滑保持架材料的固体润滑剂。
保持架材料的制造方法高真空固体自润滑保持架材料采用Ta粉和MoS2粉制造，分4步进行：混料、热压烧结、真空退火、性能检测。混料是将钽粉与MoS2粉充分混合。为防止在混料中粉末因机械滚压结成团状，造成混料不均或成分偏析，采用不锈钢小方块作混料磨介，选择合理的混料工艺参数，获得均匀的混合粉末。热压烧结是制造高真空固体自润滑保持架材料的最佳方法之一，易得到致密的材料，甚至能达到理论密度。热压烧结时选择石墨材料作热压模具，为提高固体润滑剂压坯制品的性能及减小石墨模具的消耗，在热压烧结时通氮气保护。
真空退火是为了消除材料内压力、降低硬度、提高韧性以及改善机械加工性能。固体润滑剂MoS2加入量对材料性能的影响固体润滑剂加入量对材料的润滑性能和物理力学性能影响很大，固体润滑剂含量减少，材料的润滑性能降低，而固体润滑剂含量过大，材料的物理力学性能又急剧降低。除了要正确选择金属基自润滑材料的基体材料与固体润滑剂的种类外，对固体润滑剂含量的合理选择也是非常重要的。
金属基自润滑保持架材料的性能决定于热压烧结时各组分之间的一系列物理和化学反应。在热压温度为1500e、压力为100MPa、保温时间为5min的工艺条件下，改变MoS2的含量制造不同的试样，测试其力学性能，并用铁姆肯摩擦磨损试验机，在转速200r/min、载荷32N干摩擦的条件下试验其摩擦磨损性能，结果。
从1可以看出，随着MoS2含量的增加，材料的硬度和强度都随之降低，而MoS2含量增加到70%80%时，自润滑材料不仅有较好的摩擦磨损性能，且具有适中的硬度和强度；大于80%，材料的摩擦磨损性能降低。热压烧结工艺对材料性能的影响热压温度的影响固体润滑剂MoS2在大气中的快速氧化温度为423e，真空中的热分解温度为1093e，氮气中为1300e<5>。为了使金属基体热压烧结后具有良好的力学性能，又不使MoS2产生更多的分解，选择合适的热压温度是很重要的。为此，固定MoS2与Ta含量为80%和20%，热压压力为100MPa，保温时间为5min的条件下，分别在1200、1300、1400、1500和1600e下，对不同热压温度的自润滑材料物理性能、力学性能及摩擦磨损性能进行测试.
材料的硬度、密度、抗拉强度和抗压强度随热压温度的升高增加；1500e时除抗拉强度略有降低外，其余性能达到最高值；摩擦系数和磨损率相对较小，继续升温至1600e，材料的密度、抗拉强度和抗压强度反而降低，材料的摩擦系数和磨损率明显上升，这是由于热压温度过高，材料中的固体润滑剂MoS2分解造成的。保温时间的影响固定MoS2与Ta含量为80%和20%，热压温度为1500e、热压压力为100MPa不变条件下，不同保温时间对材料性能的影响示见表3.由可以看出：为了得到力学性能和摩擦磨损性能都比较好的保持架材料，保温时间以5min为宜。
性能检测经过上述分析，选用的高真空固体自润滑保持架材料的物理及力学性能如下：密度为5186.0g/cm3，硬度为125150HB，抗拉强度为150170MPa，抗压强度为450600MPa，摩擦系数为0.140.22，磨损率为（34.5）@10-4g/min，磁化率为0.10.20，剩磁、矫顽力和最大磁感应强度均为0，不同温度下的热膨胀系数见4.
