新型高效的减摩延寿材料和技术是当前工业发展的重点和热点。纳米润滑技术是减少磨损和延长摩擦副寿命的有效方法,传统润滑油无法满足高负荷、高速度等苛刻工况下的润滑。纳米二硫化钼（MoS2）由于尺寸效应和表面效应,具有良好的化学、电子特性和优异的摩擦性能。已有研究在基础油中加入纳米MoS2,可以有效的降低摩擦磨损和能量损耗,但是纳米MoS2具有较大的表面能,制备过程容易发生团聚,且纳米MoS2具有多种形态,如球状和片状,不同晶型对其摩擦性能的影响目前并未有相关报道,且润滑机理尚不明确。开展不同晶型结构的纳米MoS2作为润滑油添加剂对机械零部件减摩抗磨性能的研究,对于关键零部件的延寿和维护具有重要的意义。本文采用冻干法制备了高性能纳米MoS2,在不同反应条件和工艺参数下对纳米颗粒晶型结构进行调控。以钼酸铵、钼酸钠为钼源,硫脲和硫代乙酰胺为硫源,制备纳米MoS2前驱体溶液,通过冷冻干燥得到了片状和球状晶型的纳米MoS2,利用XRD和SEM表征成分和微观形态结构,研究了反应时间、反应温度、体系p H以及冻结速率等反应条件和工艺参数对其微观形态结构的影响,结果表明:片状纳米MoS2的较优工艺为反应时间24h,反应温度220℃,采用液氮冻结;球状纳米MoS2的较优工艺为反应时间12h,反应温度220℃,反应体系p H为3,采用液氮冻结。将冻干纳米MoS2添加到基础油中,考察了其在润滑油体系的分散稳定性,探究了其在润滑油中的摩擦学性能,通过EDS能谱分析磨痕中存在的特征元素含量,研究了其润滑机制,结果表明:冻干纳米MoS2油样的分散稳定性比市售MoS2油样更稳定;与基础油相比,冻干纳米MoS2油样具有更好的极压抗磨性能。片状和球状纳米MoS2在较优添加浓度分别为3.0wt%和2.5wt%时,片状和球状纳米MoS2的平均摩擦系数较石蜡油的分别降低了29.3%和37.9%,磨痕宽度分别减少了17.7%和33.6%,球状纳米MoS2的平均摩擦系数较片状纳米MoS2降低了12.2%,球状纳米MoS2比片状纳米MoS2表现出更好的润滑效果。此外,冻干纳米MoS2可以缩短润滑油的磨合期。在其条件相同的情况下,采用液氮冻结方式制备的纳米MoS2摩擦性能更好,比-20℃冻结制备的纳米MoS2摩擦系数降低了15.4%,这主要原因是液氮冻结速率更快,纳米MoS2的尺寸更均匀。通过考察不同载荷和滑动速度下MoS2油样的摩擦性能,得到片状和球状纳米MoS2均在重载和高速的环境下润滑性能更好。利用分子动力学理论,建立球状和片状MoS2纳米流体模型,仿真了其在Fe-Fe摩擦副间的摩擦学行为,阐释了纳米MoS2的润滑机制,模拟结果表明:片状MoS2在摩擦副间有平移运动,可以沉积在Fe板表面形成摩擦膜;球状MoS2在摩擦副间既有平移运动还会有旋转运动,验证了“滚珠效应”,表现出更好的减摩抗磨性能;此外,在较大的载荷和平移速度下MoS2更容易发挥层间流动和滚珠效应,这与纳米MoS2摩擦试验的结果相一致。