摩擦学 - 概述

摩擦学 - 基础

摩擦学 - 摩檫机制

摩擦学 - 历史

摩擦学 - 应用

摩擦学 - 概述

摩擦学（Tribology），研究有相对运动的相互作用表面的科学和工程。它包括研究和应用摩檫、润滑和摩损原理。摩擦学是机械工程的一个分支。

摩擦学 - 基础

摩擦学导论和材料及环境相互作用的固体介面由于摩擦的相互作用可造成材料从表面损失，导致材料损失的过程称为“摩损”。摩损的主要类型包括摩损，摩檫，侵蚀。可用一或多种“表面工程”过程改善固体表面性质或用润滑剂减少摩损。

估计美国每年由于直接和间接与摩损有关的损失约占1-2%GDP，表面工程包括修改设备的原有表面和更新表面。这样可节省大量资金、材料、能源和保护环境。

减少摩损的方法包括正确地找出摩损的原因以及找出合适的解解办法。重要的方法包括：

1、设备维修工艺学。用有关各种学问的工程和经营技术去保护设备和机械的退化。

2、霍斯特·杰础斯（Czichos) 近似系统。在已知工作环境下选择抗摩损的合适材料。

3、从材料的评估进行有效的管理。为了保持设备处于良好状态和24小时内，随时都能工作，美国军方防御远景研究规划局已引用了类似设备维工艺学的概念。良好状态监测系统结合适当的应急方法在维护和修理阶段就已改进仪器（如储备的硬件等）的性能，可靠性和延长寿命。

近年（截至2011年）来，微米和纳米摩擦学已占据主导地位。为了发展在电子学、生命科学、化学和传感器方面的新产品，微观小成份的摩檫相互作用已变得日渐重要，而且延伸使用所有现代技术。

摩擦学 - 摩檫机制

在“斯特里伯克曲线”（Stribeck curve)基础上滑动的润滑表面的摩檫机制已被分为：

（1）固体/边界摩檫

（2）液体

（3）混杂摩檫

斯特里白克曲线清楚显示，当固体接触面间有润滑液膜和二个固体紧密（asperity）相互作用时摩檫值最小[2]。

斯特里伯克和其他人系统地研究了二个液体润滑表面间的摩檫随无量纲的润滑参数nN/P的变化。这里n是动力粘滞系数，N是滑动的速度，而P是加到几何表面上的负荷。

斯特里伯克曲线是摩擦学课程中的经典教材。

摩擦学 - 历史

历史上，莱纳多·芬奇（1452-1519）第一次描述两条条摩檫定律。按照芬奇的结果：两不同的物体，它们的重量相同，但接触的宽度和长度不同，它们受到的摩檫抵抗力相同。他还观察到，当重量加倍时，需要克服摩檫的力也要加倍。查尔斯-奥古斯丁·库仑（1736-1806）也做了类似的观察。查尔斯·哈切特用曲拐机械去评估金币的摩损，做出了第一个可靠的摩损试验。他发现，二金币间有砂粒的摩损率要比无砂粒的要快。达芬奇的工作比现今（2011年）称为摩擦学，科学的分支形成之前，早几个世纪。

20世纪前半，用“斯特里伯克”曲线去区分二个表面间的摩檫性质。理查·斯特里伯克（1861-1950）教授在柏林皇家普鲁技术试验研究所进行研究。约1885年阿道夫·马顿斯教授在同一研究所进行类似的试验。此后，斯特里伯克曲线“成为摩擦学中的经典教材。

1966年随着约斯特纪录，摩擦学被广泛应用。这一年在英国每年由于摩损和腐蚀而造成大量资金损失，结果在英国成立了几个国际摩檫中心。此后，扩散到国际工程领域，在此领域内工作的也称为摩擦学专家。

现在，有大量的国家和国际协会，如在美国有摩檫和润滑工程协会，在英国的机械工程研究所中有摩檫组等大多技术大学都有摩擦学的工作组，大都设在机械工程系内。摩檫相互作用的极限不仅与机械设计有关，而与材量也有关。因此，摩擦学也涉及许多材料工程师，从事机械工程的物理学家和化学家。

摩擦学 - 应用

摩擦学一般在轴承上应用。但也延伸至现代技术的其它方面，甚至达到一些不像可延伸的领域，如护发素和口红、粉末等方面。

任何一种涉及一种材料滑过或摩檫另一种材料的产品都受复杂的摩檫相互作用的影晌，一般在介面植入润滑片或在高温使用时，制造密实的氧化釉去抵抗摩损。

摩擦学在制造工业中起了重要的作用。在金属制品中摩檫增大摩损和增大工作的功率，结果造成经常更换零件而增加资金；一层润滑剂可以消除表面接触，实际消除工具摩损和减少所需的功耗的三分之一。