摩擦学发展概况综述
摩擦
随着工业生产的不断发展，人们愈来愈深刻的认识到摩擦消耗了大量能量。
全世界有1／2～1／3的能量消耗在摩擦上。
摩擦造成零件的磨损，直接影响到机器的性能和使用寿命。
磨损失效不仅造成大量材料和部件浪费，而且可能导致灾难性的事故，如机毁人亡等。
润滑能改善摩擦减少磨损，因此，对于摩擦学的研究，能获得巨大的经济效益。
分析各种类型的磨损规律，提高耐磨性，有助于提高我们的设计、修理和使用水平。
1.摩擦学的发展历史人类对于摩擦现象和控制摩擦，改善摩擦磨损条件已经研究了几个世纪。
世界上较早对摩擦现象做宏观研究的当属欧洲意大利文艺复兴时期的达·芬奇(Leonardo da Vinci)，他于1470年首次提出：摩擦力与载荷成正比而与名义接触面积大小无关。
他还指出，摩擦力的大小为该重量的四分之一。
到1699年，法国学者阿蒙当(Amonton)发表了两条摩擦定律。
1785年，库仑(Coulomb)提出了第三条摩擦定律，后人称为阿蒙当一库仑摩擦定律，即(1)摩擦力与法向载荷成正比；(2)摩擦力与名义接触面积无关；(3)摩擦力与滑动速度无关。
同时，库仑还运用机械啮合概念解释于摩擦，并提出了摩擦理论。
1886年，Reynolds建立了流体动力润滑基本方程式。
1939年，克拉盖尔斯基提出了摩擦的分子一机械学说。
1956年，英国科学家鲍登(Bowden)和泰博(Tabor)提出摩擦是由于微峰间接触点上的粘附作用造成的，并提出了粘着摩擦理论。
1965年11月英国的乔斯特(H．P．Jost)提出了著名的摩擦学报告(乔斯特报告)。
报告中建议用摩擦学来统一摩擦、磨损、润滑三方面的科学和技术。
1997年伦敦第一届世界摩擦学大会上，Dowson全面总结了19和20世纪摩擦、磨损、润滑领域所取得的重要成就。
20世纪60年代，工业的发展和表面科学的迅速崛起，推动了润滑及材料磨损的研究，极大地促进了摩擦化学的发展。
80年代以后，摩擦学已经从传统的机械学和力学转向新型润滑与防护材料，磨损及摩擦化学与物理的研究。
摩擦学
摩擦学研究及发展趋势摘要本文主要介绍了摩擦学的发展历程以及发展趋势，说明了发展摩擦学的重要性，并结合我国实际情况，简要论述了我国摩擦学的发展之路。
关键词：摩擦学发展历程及趋势发展之路一概述摩擦学是科学和工程学中最重要的领域之一,因为它既具有提高产品的可靠性、延长其使用寿命及节约材料和能源的意义,又是当今最活跃的交叉科学领域之一。
它涉及流体力学、固体力学、化学、物理、材料科学、数学和机械工程学等学科,它的发展经历了以下几个阶段：古典摩擦定律,“凸凹(或机械)说”与“分子(或分子粘附)说”两个学派的争论。
分子一机械说”。
二摩擦学研究的方法2.1 主要方法20世纪80年代以来摩擦学设计受到广泛的重视,但所有讨论都集中在摩擦副的设计上,而摩擦学设计所拥有的系统依赖性、时问依赖性和多学科、跨学科特性决定了摩擦学问题的研究难度。
主要采用的摩擦学设计方法有:（1）磨料磨损计算方程、粘着磨损计算方程、胶合计算方程（2）IBM的零磨损、可测磨损的计算方法;（3）组合磨损计算方法;（4）以数值解为基础,考虑热效应的热弹流、考虑动态效应的非稳态流、考虑润滑剂非牛顿性的流变弹流以及分析粗糙表面的微观弹流等润滑理论与方法;（5）将各种实际因素全部纳入分析的普适性最高的润滑方程;( 6 )现代通信技术、计算机技术和信息技术的发展为摩擦学设计建立知识资源库提供新的思路,现代制造、敏捷制造、CIMS和计算机支持协同工作等新技术为摩擦学设计的知识资源库提供了可资利用的基础。
2.2中国摩擦学数据库主要有摩阻材料、固定磨粒磨料磨损、松散磨粒磨料磨损、静摩擦系数、边界往复润滑条件下的摩擦磨损、咬死极限、滑动轴承疲劳磨损、国产润滑油高温高压下的粘压一一粘温试验、减摩耐磨表面强化摩擦磨损、润滑脂、流体动力轴承刚度和阻尼系数等。
当前在建设知识资源库中所要解决的主要问题是:（1）建立原有知识与数据资源的查询利用模块,有效收集、存取、设计有关信息;（2）新知识和新数据的存储与旧知识和旧数据的更新模块。
摩擦学研究进展
摩擦学研究进展摩擦学即是研究摩擦现象的学科，涉及到材料的摩擦力学、表面和界面科学、纳米科技等多个领域。
摩擦是普遍存在的自然现象，不仅影响着我们日常生活中的各种事物，而且也对多种技术和行业产生着重要的影响。
摩擦学的研究不仅有助于我们更好地理解自然现象，而且对于新材料的研发和产品的开发也具有重要的意义。
本文将从三个方面对摩擦学研究的进展进行介绍。
I. 摩擦力学摩擦力学是摩擦学的基础科学，主要研究摩擦力的本质、性质、变化规律等。
过去的研究表明，不同材料之间的摩擦系数存在差异，同时还受到接触压力、温度、表面形貌等多种因素的影响。
随着研究的深入，人们发现了一些在摩擦中起关键作用的物理现象，如阻尼效应、界面化学反应等。
同时，在实际应用中，人们也开始关注摩擦力的降低问题，提出了一些有效的技术手段，如润滑剂的使用、材料表面改性等。
这些进展不仅有助于我们更好地理解摩擦现象，而且也为提高产品的效率和品质提供了重要的技术支持。
II. 表面和界面科学表面和界面科学是摩擦学的重要分支，主要研究材料表面和界面现象的本质、机理和应用。
在过去的研究中，人们发现材料表面的形貌、化学组成等特性对摩擦行为有非常显著的影响。
随着纳米技术的发展，表面和界面科学研究中涉及的问题也越来越小，从而引出了润滑纳米液体、摩擦场等新的研究方向。
同时，界面化学反应、表面改性等技术的出现也为材料设计和表面加工提供了新的思路和方法。
III. 纳米摩擦学纳米科技是摩擦学的新兴研究领域，主要研究在纳米尺度下材料的摩擦行为和力学性质。
近年来，随着纳米技术的快速发展，人们已经开始具体地研究纳米尺度下的摩擦问题。
研究表明，在纳米尺度下的材料摩擦行为不同于宏观尺度下的情况，纳米表面的化学反应和量子效应等因素开始显示出重要影响。
因此，纳米摩擦学的研究不仅有助于我们更好地理解材料摩擦现象，而且也为研发新材料和开发新产品提供了重要的技术支持。
结论摩擦学研究的深入发展为我们理解自然现象和提高生产效率提供了巨大的帮助。
摩擦学的现状与前沿
摩擦学的现状与前沿——机自09-8班姚安 03091131摩擦学作为一门实践性很强的技术基础科学，它的形成和发展与社会生产要求和科学技术的进步密切相关。
它作为一门独立的学科受到世界各国普遍重视，摩擦学理论与应用研究进入了一个新的时期。
1 研究现状与发展趋势现代摩擦学研究的主要特征可以归纳为：(1)在以往分学科研究的基础上，形成了一支掌握机械、材料和化学等相关知识的专业研究队伍，有利于对摩擦学现象进行多学科综合研究，推动了摩擦学机理研究的深入发展。
(2)由于摩擦学专业教育的发展和知识普及，以及摩擦学本身具有的实践性很强的特点，当今工业界有大量的工程科技人员结合工程实际开展研究，促使摩擦学应用研究取得巨大的经济效益。
(3)随着理论与应用的不断完善，摩擦学研究模式开始从以分析摩擦学现象为主逐步向着分析与控制相结合，甚至以控制性能为目标的研究模式发展。
此外，摩擦学研究工作从以往的主要面向设备维修和改造逐步进入机械产品的创新设计领域。
（4）交叉学科的发展。
摩擦学作为一门技术基础学科往往与其他学科相互交叉渗透从而形成新的研究领域，这是摩擦学发展的显著特点。
主要的交叉学科如下:摩擦化学、生物摩擦学、生态摩擦学及微机械学等。
当今，相关科学技术特别是计算机科学、材料科学和纳米科技的发展对摩擦学研究起着重要的推动作用，主要表现在以下方面。
1.1 流体润滑理论以数值解为基础的弹性流体动力润滑(简称弹流润滑)理论的建立是润滑理论的重大发展。
现代计算机科学和数值分析技术的迅猛发展，对于许多复杂的摩擦学现象都可能进行精确的定量计算目前薄膜润滑研究尚处于起步阶段，在理论和应用上都将成为今后润滑研究的新领域。
1.2 材料磨损与表面处理技术现代材料磨损研究的领域已从以金属材料为主体扩展到非金属材料包括陶瓷、聚合物及复合材料的研究。
表面处理技术或称表面改性是近20年来摩擦学研究中发展最为迅速的领域之一。
它利用各种物理、化学或机械的方法使材料表面层获得特殊的成分、组织结构和性能，以适应综合性能的要求。
摩擦学12
第一节 摩擦学的发展现状
为了适应现代经济和科学技术以及社会发展的需要,近10多年来,摩擦学 的研究在不断地深化和扩展，主要表现在以下几方面。
一、摩擦、磨损和润滑仍是当今摩擦学研究的主题,但更注重其工业应用
1.摩擦与磨损 近年来,已经采用原子力显微镜(AFM)和摩擦力显微镜(FFM)等先进的仪
艺技术和方法正在或已经渗透到摩擦学研究领域,形成交叉发展,相 互促进,甚至形成新的学科生长点,其中最突出的就是表面工程。
应用表面涂层技术,尤其是应用物理气相沉积(PVD)、化学气相 沉积(CVD)和离子注入技术都已获得明显的减摩和耐磨效果。极薄
的 Ti N ,Ti和AlN 等Ti涂BN层均已应用于金属切削工具和大型挖掘
1998,3:66~68 3 杨德华,薛群基,张绪寿.磨损图研究的发展现状与趋势,摩擦学学报,
1995,lS(3):281~288 4 曹占义,张有,孙大仁,刘勇兵.磨损图研究的方法与进展.摩攘学学
报,1997,17(2):185~192 5 雒建武,温诗铸.薄膜润滑进展与问题.摩擦学进展,1999,4(3/4):9~20 6 聂时春,张酮伟,王洪波,高芒来.原子力显微镜在纳米摩擦学中应用的进展.
学处理和等离子喷涂技术。近年来,更重视复合表面技术的开发,如 复合陶瓷涂层—渗氮钢体系和复合DLC涂层氧扩散处理钛体系等新 技术。
此外,在涂层的摩擦、磨损和润滑机理方面的研究也取得了一 些进展,如模拟涂层中具有微观滑动的摩擦接触状态,用分子动力学 模拟方法研究沉积DLC涂层的摩擦学特性。
三、摩擦学新领域的研究呈上升势头
器设备,观测相对运动的固体表面原子间的作用力以研究摩擦的起因;研究了
在高真空( 107 P)条a件下,粘着和摩擦的化学效应;研究了磁流体、磁粉
摩擦学发展简介
摩 擦 学 理 论 雏 形 形 成 了 。 苏 联科 学 家 克 拉 盖 尔最 早 提 出 的 分 子 一机 械 学 说 ，这 一 学 说 认 为 摩 擦 磨 损 的 过 程 需 要 克 服 分 子 间作 用 力 及 机 械 变 形抗
力 ，由此产生了摩擦力 ，Ｂ ｏ ｗｄ ｅ ｎ认 为摩擦 力的产 生是 由于粘 着力 和产 生犁沟的力之和 ，这一学说使摩擦学理论又向前迈进了一大步 ，经 过了 不 断 的探 讨 与 实 践 ，最 终 形 成 了 摩 擦 变 形 一黏 着 一犁 沟 ，简 言 之 摩 擦 力 产 生 是 由三 大 因 素 决 定 的 机 械 变 形 力 、犁 沟 作 用 力 、黏 着力 。 当前最为流行 的宏观摩擦理论 ，大多人赞同并认为摩擦 的产 生主要 是 由于接触面间不光滑所引起的 ，包括峰齿的咬合 、机械变形 、材料之 间互相黏着 、剪切力等 ，现在有许多先进的仪器可以应用于摩擦 学的微
摩 磨损 ，对摩擦磨 损的产生的起 源、摩擦 学机理的研 究情况 、摩 擦磨损性 质的划分及在 不 同阶段摩擦 学发展 的 状 况进 行 了简 述 ，在 已有 的研 究 基础 上 ，并 对 未 来 摩 擦 磨 损 发展 的 前 景 进 行展 望 。 关键词 ：摩擦 磨损 ；摩擦 学机理 ；发展
大 自然中运动的物体普遍存在有相互摩擦磨损 的现象 ，人 类的饮食 起居 Ｅ ｌ 常的生产活动都与此紧密相连 ，摩擦磨损影响的范 围是及其宽广 的 ，普 通人的衣食住行 、生产活动 中机器转动 、搓手取 暖、汽车行驶 等 都 是摩 擦磨损现象 ，而摩擦磨损本身有利也有弊 ，摩擦磨 损在一定程度 上 带给我们能源 的损 耗及 资源 的浪费 ，同时 它也 给我们 的生 活 带来 益 处 ，被我们所服务 ，在古猿人时代 ，人类就学会 了通过摩擦 生热 的方 法 来 取火 ，而对于摩擦的定 义 、研究 却一直 没有起步 ，直到 １ ５世 纪意 大 利文艺复兴时期达芬奇 、库伦等科学家才对其进行具体 科学研究 ，才 定 义出被 日后人们所认知 的摩擦三定律 ，虽然有 了摩擦定律 可系统 的研 究 却一直是空 白，而直到 ２ ０世纪 ３ Ｏ年代 ，摩擦磨损才开 始引起科学 家重 视被人们所研究 。 经过科技发展 的不 断进步及科学 家不 断在研究探 索 ，在大量 的实验 数 据 及 实 验 现 象 总结 积 累 ， 出 现 了 大 量 的 针 对摩 擦 磨 损 现 象 的物 理 公 式 及定理推论 ，对部分摩擦磨损 现象 予以解 释并给予量化 ，时至今 日，虽 然对摩擦磨损 的机理 的研究探讨有 了较大的进步 ，但是仍然没有统 一 的 理论标准 。我们 知道摩擦磨损 相互 关联 ，密不可分 ，有摩擦现象 必然会 带来磨损 ，出现磨损也 一定 由摩擦 带来 ，有人会 说摩擦就是磨 损 ，磨损 就是摩擦 。其实 这是 两个完全不同的概念 ，摩擦指的是相互接触 两个物 体发生相互运 动，并 产生了阻碍相对运动的阻力 ，而磨损是指 两个 以上 的物体摩擦表 面在法向力的作用下相对运动 ，最终物体形状 、尺寸 、组 织 和性 能受到介质 、温度 、载荷等影响而发生变化 Ｊ 。 目前 在对 摩擦磨损的分类上 ，有几种 比较客观统一 的观 点。摩擦 主 要 分为三类 ：１ ．动摩擦 和静摩擦 （ 依 据接触面 是否存 在相对移 动来划 分 ）２ ．滑 动摩擦 和滚 动摩擦 （ 依据 摩擦 副的运 动形式 不 同划分 ） ，对 于 接触 表 面 发 生 相 对 滑 动 或 有 相 对 滑 动 趋 势 成 为 滑 动 摩 擦 ；接 触 面 为 滚 动 摩 擦 的 称 为 滚 动 摩 擦 。３ ．干摩擦 、湿摩擦 和混合摩 擦 （ 依据 摩擦接 触 表 面 润 滑状 况 ），摩 擦 接触 表 面 无 润 滑 情 况 称 为 干摩 擦 ；摩 擦 接 触 表 面有润 滑剂的情况称为湿摩擦 ；在一些特殊情况下 ，摩擦接 触表面 凹凸 不 平 ，摩擦接触面上 既有润 滑部 分又 有干燥 部 分 ，是处 于一 种混 合状 态 ，称 为混合摩擦 Ｊ 。磨 损也可 化分 为三类 ：１ ．干磨 损、湿磨损 和 流 体磨损 （ 依据磨损 的环境 和介质的状态）；２ ．金属一金 属磨损 、金属一 磨 料磨 损和金属一流体磨损 （ 依据对磨 副材料 的属性 ） ；３ ．冲击磨损 、 粘着磨 损 、疲劳磨损 、滑动磨损 （ 依据磨损机理的性质 ） Ｊ 。 自古埃及时代起科学家们就开始对摩擦现象进行 了探 索 ，但是经 历 了漫长的时代演变 ，摩擦磨损的理论机理仍然没有完全 一致的见解 ，尽 管对摩擦磨损的探索 已较为深人 。阿孟顿最先提 出机械互 锁学说 ，他 是 第 一个 把摩擦磨损现象量化 的人 ，机械互锁学说 的主要理论 是强调两个 接 触的对磨副表面是 凹凸不平的 ，这些凸起的部分就像一个 个小 山峰互
摩擦学的进展和未来
摩擦学的进展和未来一、本文概述摩擦学，作为一门研究物体间接触表面相互作用及其产生的摩擦、磨损和润滑现象的学科，自其诞生以来就在工业、交通、能源、生物医学等众多领域发挥了至关重要的作用。
随着科技的不断进步，摩擦学的研究也日益深入，新的理论、技术和应用不断涌现。
本文旨在全面概述摩擦学领域的最新进展，并展望其未来发展方向。
我们将回顾摩擦学的发展历程，从最初的经典摩擦理论到现代的纳米摩擦学、生物摩擦学等新兴分支。
接着，我们将重点介绍摩擦学在材料科学、机械工程、航空航天、生物医学等领域的最新应用，如高性能涂层材料、纳米摩擦调控技术、智能润滑系统等。
我们还将讨论摩擦学在能源转换与存储、环境保护、可持续发展等全球性问题中的重要作用。
在展望未来部分，我们将分析摩擦学领域的发展趋势和挑战，如跨学科融合、技术创新与产业升级等。
我们还将探讨摩擦学在智能制造、新能源、生物医疗等领域的发展前景，以及其在推动社会进步和可持续发展中的潜力。
本文旨在全面梳理摩擦学的进展和未来，以期为该领域的研究者、工程师和决策者提供有益的参考和启示。
二、摩擦学的基础理论摩擦学，作为一门研究物体表面间相互作用和摩擦现象的科学，其基础理论涉及多个学科领域，包括物理学、化学、材料科学和力学等。
这些基础理论为摩擦学的发展提供了坚实的支撑，同时也为未来的探索提供了新的思路。
接触力学理论：接触力学是摩擦学的基础，主要研究物体表面的接触行为和接触应力分布。
该理论通过研究接触表面的形貌、材料属性和载荷等因素，揭示了接触界面上的应力分布规律，为摩擦学的研究提供了重要的理论基础。
弹塑性理论：弹塑性理论主要研究物体在受力作用下的变形行为，包括弹性变形和塑性变形。
该理论为摩擦学提供了关于材料表面在摩擦过程中变形和损伤机制的重要认识，有助于深入理解摩擦现象的本质。
摩擦热学：摩擦过程中，由于摩擦力的作用，物体表面会产生大量的热量。
摩擦热学主要研究摩擦过程中的热量产生、传递和消散等问题。
摩擦学的历史和发展趁势
(2)两接触物体在加载前为点接触(如滚珠轴承)
点接触的应力分布
u>0.2,综合切应力移至 表面，裂纹在表面形成
材料性能学
3 接触疲劳类型和损伤过程 接触疲劳破坏分为点蚀、浅层剥落、深层剥 落三种主要类型。 (1)点蚀 通常把深度在0.10.2mm以下的小块剥 落叫做点蚀。裂纹一 般起源于表面。剥落 坑呈针状或痘状。
材料性能学
摩擦·磨损
报告人：王文龙
材料性能学
前言
任何机器运转时，相互接触的零件之间都将因
相对运动而产生摩擦，而磨损正是由于摩擦产
生的结果。由于磨损，将造成表层材料的损耗
，零件尺寸发生变化，直接影响了零件的使用
寿命。
材料性能学
近二三十年国外把摩擦、润滑和磨损，构成
了一门独立的边缘学科叫摩擦学。但从材料
材料性能学
80年代以来，摩擦学已从传 统的机械学和力学转向 新型润滑与防护材料、磨损及摩擦化学与物理的研 究。美国机械工程 学会的调查报告认为，材料摩擦 学的研究是摩擦学中的常青树。
摩擦、磨损和润滑的研究涉及材料、化学、机械、 物理和力学等多个领域；这些研究对 于提高机械设 备的可靠性，提高工作效率和产品质量，发展高技 术及国家安全领域用润滑防 护材料和技术具有重要 意义。
(3)材料自身的硬度及内部组织
材料性能学
三、接触疲劳 接触疲劳也称表面疲劳磨损，是指滚动轴承、 齿轮等类零件，在表面接触压应力长期反复作 用下所引起的一种表面疲劳现象。
1 接触疲劳现象和特征
接触表面出现许多针状或痘状的凹坑，称为麻 点，也叫点蚀或麻点磨损。有的凹坑很深，呈 “贝壳”状，有疲劳裂纹发展线的痕迹存在。
材料性能学
三体磨损：其磨损料介于两个滑动零件表面， 或者介于两个滚动物体表面。前者如活塞与汽 缸间落人磨料，后者如齿轮间落人磨料。 这两种分类法最常用。
摩擦学的进展与展望
摩擦学的进展与展望摩擦学是一门关于摩擦现象及其控制的学科，是材料领域中最重要的基础科学之一。
随着科学技术的不断发展，摩擦学研究也逐渐取得了新的进展和突破，本文将简述摩擦学的进展以及未来的展望。
一、摩擦学的进展1. 材料性能的改进随着材料科学的发展，工程界不断提出新的材料，任何材料都不能发展的独立于摩擦学的限制。
新型材料的发展为减小摩擦提供了一种途径，包括纳米材料，硅基材料等等。
2. 润滑技术的发展传统的润滑技术包括机械润滑、油润滑、气体润滑等。
而近年来润滑技术的应用也越来越广泛，从传统的机械润滑开始转向静电场润滑等新型技术，这些技术的应用有效地减小了摩擦现象，增加了机械设备的寿命。
3. 摩擦学理论的深化随着计算机技术和数值模拟技术的发展，摩擦学理论得到了很大的改进。
现代摩擦学理论已经逐渐从传统的摩擦现象说明向着深入探讨摩擦机制的方向发展。
同时新型摩擦学理论的提出可为材料科学提供新的支撑。
二、摩擦学的展望随着材料科学、计算机科学的快速发展，摩擦学在未来还有非常广阔的发展空间。
未来摩擦学的发展重点包括以下几个方面：1. 摩擦与磨损控制的理论和技术的发展随着工业的快速发展，摩擦机制和材料耐用性是极其关键的。
未来研究需着重探索摩擦与磨损强度之间的关系、摩擦机制的本质、新型润滑剂的研究等等。
2. 智能润滑技术的推广智能润滑技术将润滑技术与计算机技术相结合，开发出一种更加高效、自适应性更强的新型润滑系统。
未来摩擦学的应用将更加普及和广泛，发展出与工业现状高度契合的新型智能润滑技术。
3. 摩擦学与新材料的研究在现代工程技术和材料科学的高度发展下，新型材料的研究变得越来越重要。
未来的摩擦学还需要关注新型材料的摩擦特性、摩擦不稳定性等方面的应用研究。
尽管摩擦学已取得了长足的发展，但是未来摩擦学的发展研究充满了无限的可能性。
相信有天人们可以突破摩擦机制的局限，创造出更多的奇迹。
4. 微观结构与摩擦特性的研究随着纳米技术的不断发展，微观结构与摩擦特性之间的关系逐渐成为了一个热门领域。
摩擦学的发展历程
摩擦学的发展历程摩擦学是研究接触物体运动时的摩擦力及其表现规律的科学。
它的发展历程可以追溯到古希腊时期，不过，正式的系统研究始于17世纪，随着时间的推移，摩擦学取得了众多突破性发现，其研究成果也被广泛应用于各个领域。
在早期，人们对摩擦现象仅仅是一知半解，并无明确的概念。
直到公元前4世纪，亚历山大·菲洛斯在《问题篇》中阐述了摩擦现象，认为当物体相互接触时，由于表面间的不平整性，产生了一种力，阻碍了运动，称之为“摩擦力”。
随着科学技术的进步，人们对摩擦力的研究逐渐深入。
17世纪，著名科学家托马斯·斯卡莫尼（Thomas Slomon）首次提出了摩擦系数的概念，即用于衡量表面之间的摩擦力作用大小的比值。
18世纪，奥利弗·埃文斯（Oliver Evans）发明了用于在工业生产中减少摩擦力的蒸汽动力机。
这一发明在当时的工业革命中起到了重要作用，也为摩擦学研究指明了一条新的方向。
20世纪，摩擦学研究更加深入，人们提出了摩擦法则、摩擦特性、摩擦耦合等许多新概念，也有了新的研究手段和工具。
建立在摩擦学基础上的全新领域，如磨损学、润滑学等也应运而生。
近年来，随着人工智能、机器人等技术的广泛应用，摩擦学的研究对象和范围又得到了拓展。
例如，在机器人和自动化系统中，摩擦力的控制和管理对于实现精确的移动和操作是至关重要的。
总的来说，人类对摩擦学的认识和掌握始终在不断的发展演变，其历程在一定程度上也体现了人类科学技术发展的历史和轨迹。
未来的摩擦学研究将继续巩固和深化现有成果，发掘新的摩擦现象和特性，进一步满足人类经济、生产和生活的需求。
摩擦学与表面工程技术的研究进展
摩擦学与表面工程技术的研究进展摩擦学是一门独立的学科，以摩擦、磨损、润滑和表面工程等为核心，涉及工程、材料、化学、物理等多个领域。
随着科技的发展，摩擦学与表面工程技术的研究也越来越受到重视，成为一门前沿性、实用性和交叉性的学科。
本文将结合近年来的研究成果，探讨摩擦学和表面工程技术的发展现状及未来发展趋势。
一、摩擦学的发展及应用摩擦学被定义为研究摩擦、磨损和润滑等三个方面的科学。
摩擦是指两个物体相对运动时发生的阻力，磨损是指夹在两个物体之间的杂质或异物引起的表面磨损，润滑是指通过介质在两个物体表面上形成的润滑膜，降低摩擦和磨损。
现代工业的发展，摩擦学的研究与应用已经不仅仅是单纯定量化和测量摩擦系数，而是涉及各种传动和运动系统的设计、磨损的控制和润滑的改进，对于保障工业生产和科学发展具有重要意义。
摩擦磨损是机械加工和设备运转中普遍存在的问题，影响着机械设备的使用寿命和性能。
如何减少摩擦、抗磨损和提高润滑是摩擦学研究的重要课题。
这些问题也成为了近年来摩擦学研究的热点和难点。
目前，在摩擦学方面，研究成果的应用范围极广，例如汽车行业中的摩擦材料、气体透平的润滑与密封、高速列车的降噪与减振等。
同时，很多领域的发展和研究，也得益于起源于摩擦学研究的专业技术。
比如飞机工程中的超短起飞和垂直起降技术，机器人设计中的优化系统运动控制和精度改进，以及医疗器械的精细化设计等都需要靠摩擦学。
二、表面工程技术的研究与发展表面工程技术可以被定义为对于材料表面的物理和化学性能进行改变或增强的处理过程。
表面工程技术通过对于材料表面的处理，可以改善材料的机械性能、耐腐蚀性、和分子交互的物理化学性质等，提高其整体性能，实现对于材料结构和性质等的调控。
表面工程技术应用非常广泛，可应用于航空、工业、建筑等多个领域。
传统的表面工程技术主要包括表面喷涂、气相沉积、表面改性、表面镀膜和激光表面处理等。
近年来，随着纳米技术和电子显微镜技术的发展，表面工程技术也呈现出了新的发展趋势。
摩擦学发展概况综述
摩擦学发展概况综述姓名：XXX学号：XXX日期：2016年5月目录1.引言 (1)2.近年来我国摩擦学发展的重要成就 (1)2.1摩擦学教育 (2)2.2摩擦学研究 (2)3.现代摩擦学的发展 (3)4.70~90年代摩擦学的主要研究内容 (4)4.1磨损研究 (4)4.2流体动压轴承 (4)4.3流体静压支承和动静压支承 (4)4.4弹性流体动压润滑 (5)4.5固体润滑材料 (5)4.6润滑油脂材料 (5)4.7摩擦学测试技术及共况检测 (5)5.90年代后至今摩擦学的发展方向 (5)6.工业界的摩擦学研究 (6)7. 摩擦学工业应用举例 (7)8对摩擦学在我国国民经济中的重要作用的几点认识 (8)9.摩擦学面临的挑战 (8)10.结束语 (9)摘要：本文简要介绍了摩擦学的发展历史、研究内容及其在机械工业领域中的应用,并提出了当今摩擦学的主要发展方向。
回顾了我国摩擦学发展的历程,综述了近年来我国摩擦学发展的重要成就,分析了摩擦学在我国国民经济发展中的重要作用,强调了节能、节资应该是摩擦学应用研究的主要发展方向。
摩擦学在解决我国国民经济和社会发展中所面临的资源、能源、环境问题中具有重要的战略地位,对我国建设可持续发展的资源节约型和环境友好型社会,对国家安全、公众健康和高新技术的发展都具有重要作用。
显然,国内面临的严峻形势需要我国摩擦学的发展,并赋予它新的历史使命,即摩擦学除了继续发挥它对高新技术和许多科技与工程领域的技术支撑作用之外,还应成为节约资源、能源,保护生态环境,实现经济社会与自然生态、环境资源协调发展的一支重要力量。
1.引言按照当今的概念,摩擦学是研究作相对运动的相互作用表面及其有关实践的科学与技术,以摩擦、磨损和润滑为主要研究内容。
根据这个概念,远古时代的钻木取火技术应该是比较早的摩擦学技术,在公元前几千年的制陶工具———陶轮中人们就已经开始使用轴承;战车的使用也可以追溯到夏代。
诗经里的“载脂载辖,还车言迈”是我国早期使用润滑脂的文字记载,说明最晚在2 500年前人们就已经开始普遍使用润滑剂了。
关于摩擦学的思考-概述说明以及解释
关于摩擦学的思考-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩擦学是研究固体物体之间相对运动时发生的摩擦现象的科学领域。
摩擦作为一种普遍存在的现象，对于各个行业和领域都有着重要的影响。
摩擦学的研究旨在深入理解摩擦现象的机理、性质和影响因素，以便应用于实际工程和技术问题的解决。
在日常生活中，我们经常会遇到摩擦现象。
无论是步行时脚与地面的摩擦、车辆行驶时轮胎与路面的摩擦，还是开门时手与门把手的摩擦，都与摩擦学密切相关。
除了在日常生活中的应用，摩擦学还在许多其他领域发挥着重要作用，如机械工程、汽车工业、航空航天以及材料科学等。
摩擦学的基本原理是摩擦力的产生和作用。
摩擦力是由于接触物体表面微观不平整度，使得物体间存在着相互作用力而产生的。
摩擦力的大小和性质取决于物体表面的粗糙程度、压力、两物体间的相对运动速度等因素。
摩擦学的研究对于优化设计、减少能源损耗、提高机械系统的效率等具有重要意义。
同时，随着科学技术的不断进步，摩擦学的应用领域也在不断扩展。
例如，在纳米技术领域，摩擦学的研究成果可以应用于微纳机械装置的设计和制造，从而为纳米器件的性能提升提供支持。
本文将探讨摩擦学的基本原理、实际应用中的重要性，并展望摩擦学未来的发展方向。
通过深入的思考和研究，我们可以更好地理解摩擦现象，并利用其特性来改进工程设计和解决实际问题。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容：在文章结构部分，我们将介绍本文的组织和章节安排。
整篇文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将提供一个总体概述，介绍摩擦学的基本概念和相关背景知识，同时阐述本文的目的和重要性。
正文部分将拓展对摩擦学的内容进行详细的阐述。
首先，我们会给出对摩擦学的定义，并介绍其背景和起源，以帮助读者更好地理解该学科领域的重要性。
然后，我们将深入探讨摩擦学的基本原理，包括摩擦力的定义、摩擦系数的计算方法、摩擦力对物体运动的影响等。
结论部分将对摩擦学在实际应用中的重要性进行总结和归纳。
第三章-摩擦学设计.知识讲解
西晋时代张华所著《博物志》最早记载了人类使用矿物油 做润滑剂
15世纪，意大利的列奥纳多·达芬奇才开始把摩擦学引入 理论研究的途径
18世纪起摩擦学研究蓬勃兴起，到20 世纪60年代摩擦学 成为一门独立的交叉学科
❖ 磨损的类型：依据近代对磨损的分类可以分为六种类型： 粘着磨损：是指在摩擦过程中，由于粘着点的剪切作用，是
摩擦表面的材料从一个表面脱落或者转移到另一个表面的 磨损现象。一般发生在干摩擦或者边界摩擦表面上。 磨粒磨损：在摩擦过程中，由于外界硬颗粒或摩擦表面上硬 的微凸体引起表面材料脱落的现象。 表面疲劳磨损：摩擦表面在交变载荷的作用，表层材料由于 疲劳而局部剥落，形成麻点或凹坑的现象。一般在固体有 缺陷的地方最先出现。 腐蚀磨损（摩擦化学磨损）：是金属腐蚀和粘着磨损、磨粒 磨损的复合。 微动磨损：是粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损的复合。 冲蚀磨损（侵蚀磨损）
当一个物体在外力作用下沿与它相接触的 另一个物体相对运动时所产生的摩擦。
两接触表面作相对滑动时所产生的摩擦。 接触点具有不同的速度
在外力矩作用下,两物体沿接触面作相对滚 接触点具有相同的速度（速
动时产生的摩擦。
度、大小）
一物体沿接触面法线与另一物体作相对转 动时所产生的摩擦。
两纯净接触表面,在无任何形式的润滑剂存 只有在真空中存在,工程上指
2.正常磨损：即稳定磨损阶段，其磨损率为常量，该阶段在整个磨损过程中所占 的比例越大，说明设备的寿命越长。
（6）摩擦学状态的测试技术与仪器设备
（7）机器设备摩擦学失效状态的在线检测与监控以及 早期预报与诊断
我国摩擦学发展历程
我国摩擦学发展历程
我国摩擦学发展历程自古以来就有悠久的历史。
在中国古代的《尚书》，就有关于摩擦力的记载，揭示了人们早期对摩擦现象的认识。
古代物理学家张衡在东汉时期，通过实验发现了摩擦力与物体质量和接触面积的关系，为摩擦学的研究奠定了基础。
随着时间的推移，我国的摩擦学研究逐步深入。
唐代的韩信中、宋代的沈括等学者对摩擦力进行了更加系统和深入的研究，提出了一些有关摩擦现象的新理论和观点。
近代以来，我国摩擦学研究取得了突破性进展。
20世纪初，
我国的物理学家孙承慧提出了摩擦力的统计描述模型，为研究摩擦力的微观机制奠定了基础。
1940年代，我国的物理学家
寿建华等人通过实验研究了固体摩擦，得出了摩擦系数与物体表面状况有关的结论。
1950年代，我国的物理学家张继航等
人对摩擦学进行了全面的研究和总结，提出了一系列关于摩擦力的新概念和理论，为摩擦学的发展做出了重要贡献。
继续推进摩擦学的研究，我国的科学家们又取得了一系列重要的成果。
例如，2008年，我国的科学家王光远等人发现了超
摩擦现象，引起了国内外学术界的广泛关注。
另外，通过开展纳米摩擦学的研究，我国的科学家们也取得了一系列突破性的进展。
当前，我国的摩擦学研究正处于一个蓬勃发展的阶段，取得了丰硕的成果。
可以预见，随着科学技术的进步和研究的深入，
我国在摩擦学领域将继续取得新的突破，为工程技术的发展和实际应用提供更加可靠的理论基础和技术支持。
摩擦学研究的发展趋势
世纪回顾与展望—摩擦学研究的发展趋势温诗铸院士摘要在回顾摩擦学发展历史的基础上，总结20世纪60年代以来，在摩擦学主要研究领域包括流体润滑、材料磨损与表面处理技术、纳米摩擦学等的发展现状和展望.分析了相关学科的发展和学科交叉对摩擦学研究的推动作用,并介绍了摩擦学与其他学科交叉领域如摩擦化学、生物摩擦学、生态摩擦学和微机械学等的发展概况和趋势.摩擦学作为一门实践性很强的技术基础科学，它的形成和发展与社会生产要求和科学技术的进步密切相关。
18世纪的特点是以试验为基础的经验研究模式。
19世纪末,开创了基于连续介质力学的研究模式。
到了20世纪20年代以后，发展成为涉及力学、热处理、材料科学和物理化学等的边缘学科,从此开创了多学科综合研究的模式.1965年首次提出Tribology(摩擦学)一词，简要地定义为“关于摩擦过程的科学"。
此后，它作为一门独立的学科受到世界各国普遍重视，摩擦学理论与应用研究进入了一个新的时期。
1 研究现状与发展趋势现代摩擦学研究的主要特征可以归纳为：(1）在以往分学科研究的基础上,形成了一支掌握机械、材料和化学等相关知识的专业研究队伍，有利于对摩擦学现象进行多学科综合研究，推动了摩擦学机理研究的深入发展。
（2)由于摩擦学专业教育的发展和知识普及，以及摩擦学本身具有的实践性很强的特点,当今工业界有大量的工程科技人员结合工程实际开展研究，促使摩擦学应用研究取得巨大的经济效益。
(3)随着理论与应用的不断完善，摩擦学研究模式开始从以分析摩擦学现象为主逐步向着分析与控制相结合,甚至以控制性能为目标的研究模式发展。
此外，摩擦学研究工作从以往的主要面向设备维修和改造逐步进入机械产品的创新设计领域。
20世纪60年代后，相关科学技术特别是计算机科学、材料科学和纳米科技的发展对摩擦学研究起着重要的推动作用，主要表现在以下方面。
1。
1 流体润滑理论以数值解为基础的弹性流体动力润滑（简称弹流润滑)理论的建立是润滑理论的重大发展。
稀土元素的摩擦学研究发展概况
稀土元素的摩擦学研究发展概况随着现代工业技术的不断发展，摩擦学作为一门重要的交叉学科，越来越受到人们的关注。
而稀土元素作为一组特殊的化学元素，具有一些独特的性质，因此在摩擦学领域也得到了广泛的应用和研究。
本文将从稀土元素与摩擦学的关系、稀土元素在摩擦学中的应用、稀土元素摩擦学研究的发展概况等方面进行探讨。
一、稀土元素与摩擦学的关系稀土元素是指具有原子序数为57~71的一组化学元素，它们呈现出许多奇特的物理和化学性质。
在摩擦学中，稀土元素还表现出了许多独特的性质，例如高温抗氧化性、良好的热稳定性、较高的硬度、较高的熔点等。
二、稀土元素在摩擦学中的应用稀土元素在摩擦学中的应用非常广泛。
例如，它们可用于制备高性能的摩擦材料，提高摩擦材料的磨损性能和耐磨性能。
此外，稀土元素的添加还可以改变摩擦材料的晶体结构，从而提高其硬度和耐磨性。
稀土元素在润滑剂中的应用也非常广泛。
例如，稀土元素可用于润滑油的添加剂中，提高摩擦材料的抗磨性能和抗氧化性能。
三、稀土元素摩擦学研究的发展概况近年来，稀土元素摩擦学研究的发展非常迅速。
在摩擦材料领域，稀土元素的应用逐渐得到了人们的重视。
例如，一些研究表明，添加稀土元素可以显著提高不锈钢材料的摩擦性能。
在润滑剂领域，稀土元素的应用也得到了广泛的关注和研究。
例如，许多研究表明，稀土元素的添加可以显著提高机械设备的润滑性能和使用寿命。
总之，稀土元素在摩擦学领域的应用和研究前景非常广阔。
随着科学技术的不断进步，稀土元素在摩擦学领域的应用也将会越来越广泛和深入。
另外，稀土元素在磨料领域也得到了广泛的应用。
例如，添加稀土元素的磨料具有更好的切向切削性能和磨损性能，可以提高加工效率和精度。
此外，稀土元素还可以用于材料表面处理，形成一层稳定的氧化膜，防止腐蚀和磨损。
在稀土元素在摩擦学领域的应用中，还有一些问题需要解决。
例如，稀土元素的添加量、有效作用机理、长期使用的稳定性等问题需要进一步研究。
摩擦学发展及研究内容综述
摩擦学发展及研究内容综述随着机械制造的不断发展，摩擦学及其在工程中的研究也受到越来越多的关注。
摩擦学是研究物体之间的摩擦特性及其对于运动的影响的一门学科，是促进科学技术发展的重要基础，在机械制造及制造工程中有着广泛的应用。
本文将围绕摩擦学的发展历史、摩擦现象的实际机制、摩擦规律、摩擦器件及其结构特性及应用领域等内容，对摩擦学及其在工程中的研究进行综述。
首先，让我们来回顾一下摩擦学在历史上的发展。
摩擦学可以追溯到古希腊时期，在西方文化中，已经有关于摩擦学发展的记载，比如，亚里士多德、特洛伊战争中提出的摩擦学理论；19世纪时，爱因斯坦及其同事们开始研究表面力学。
20世纪初，摩擦学已发展成为一门科学。
在20世纪50年代，摩擦学作为物理学中的一门学科出现，并迅速发展。
目前，摩擦学已发展成为一门涉及表面力学、摩擦特性、摩擦组件及其应用的综合性学科。
其次，让我们简要介绍一下摩擦现象的实际机制。
从机械上看，摩擦是物体表面彼此接触时产生的一种力，这种力又可以分为摩擦力和磨损力。
摩擦力是指两个相互滑动物体表面之间的相互抗拒的力，摩擦力主要由接触表面的形状、结构、粗糙度等因素所决定。
磨损力是两个接触表面之间因摩擦力而导致的表面磨损现象，磨损力是摩擦学研究中最为关键的因素之一。
紧接着，让我们来关注一下摩擦规律。
一般来说，摩擦力与接触表面的普利斯德摩擦系数有关，接触表面越细腻，普利斯德摩擦系数越大，摩擦力越大，反之亦然。
另外，滑动物体之间的摩擦力也受到接触者的质量、滑动速度、接触表面的温度、污染物的存在等因素的影响。
接下来，让我们来看一下摩擦器件及其结构特性及应用领域。
摩擦器件是通过调节接触的摩擦系数来调节物体运动的重要装置，摩擦器件的结构特性及应用领域在摩擦学研究中受到广泛关注。
常见的摩擦器件包括摩擦片皮带轮、摩擦片涡轮、摩擦离合器、制动器以及摩擦刹车等，它们具有紧凑、耐用、操作简单等特点，广泛应用于汽车、机械制造及制造工程中。
摩擦学研究的进展与趋势
摩擦学研究的进展与趋势一、引言摩擦学是一门与机械表面界面科学密切相关的学科，它主要研究相对运动表面之间的摩擦、磨损和润滑规律及其控制技术。
它涉及传统机械加工、交通运输、航空航天、海洋、化工、生物工程等诸多工业领域。
统计资料显示，摩擦消耗掉全世界约1/3的一次能源，磨损致使大约60%的机器零部件失效，而且50%以上的机械装备恶性事故都起源于润滑失效或过度磨损。
欧美发达国家每年因摩擦、磨损造成的经济损失占其国民生产总值（GNP）的2%～7%，而在工业生产中应用摩擦学知识和研究成果可以节约的费用占GNP的1.0%～1.4%［1］。
我国已经成为制造大国，但远不是制造强国，在生产与制造过程中对资源和能源的浪费严重，单位国内生产总值（GDP）能耗约为日本的8倍，欧盟的4倍，世界平均水平的2.2倍，若按GDP的5%计算，2014年我国摩擦、磨损造成的损失达31800亿元，因此，开发和应用先进摩擦与润滑技术实现能源与资源节约的潜力巨大。
另外，机械产品中的摩擦界面除了起到传递运动和能量的作用，还可具备防腐、减阻、吸声等特殊功能，对机械系统的效率、精度、可靠性和寿命等性能具有重要的甚至是决定性的作用。
摩擦学理论与技术可用于改善机械系统工作效率、延长使用寿命、减少事故发生，为解决人类社会发展面临的能源短缺、资源枯竭、环境污染和健康问题提供有效的解决方案。
人类很早就在生活和生产实践中应用摩擦与润滑技术，而对摩擦规律的科学探索也已有数百年的历史［2］。
早在15世纪，意大利的列奥纳多·达·芬奇就开始对摩擦学理论进行探索，1785年法国摩擦学及物理学家库仑提出干摩擦的机械啮合理论，英国的鲍登等人于1950年提出了黏着摩擦理论。
关于润滑，英国人雷诺于1886年根据前人观察到的流体动压现象，总结出流体动压润滑的基本理论，其后相继发展出了边界润滑（1921年）、2014—2015机械工程学科发展报告（摩擦学）弹性流体动力润滑（1949年）和薄膜润滑（1990年）理论。
我国摩擦学发展历程
我国摩擦学发展历程我国摩擦学发展历程可以追溯到古代，起初依赖人们的经验总结和直观感受。
然而，正式的摩擦学研究始于20世纪初，进入了科学实验与理论探索的阶段。
20世纪初，中国的科学技术尚未发展到较高水平，摩擦学研究也相对落后。
人们对于摩擦的理解还停留在定性描述的层面，缺乏深入的实验研究和理论分析。
进入20世纪二三十年代，随着科学技术的进步和学科研究的深入，我国摩擦学开始逐渐取得一些进展。
当时的研究主要集中在静摩擦的实验测量和摩擦力的计算方法等方面。
人们通过试验确定摩擦系数，并尝试用数学模型描述摩擦行为。
这些研究对我国工业生产和机械设计起到了一定的指导作用。
在20世纪五六十年代，我国的摩擦学研究开始进入系统化阶段。
当时的研究主要集中在摩擦材料的研究、摩擦磨损机制的分析和摩擦表面处理等方面。
一系列的实验和理论研究成果被广泛应用于航空、航天、军工等领域。
随着科技的不断进步和学科的不断发展，我国的摩擦学研究进入了现代化阶段。
二十世纪七八十年代，我国在摩擦学的理论研究和实验技术方面取得了一系列重要的成果。
在摩擦材料、摩擦磨损、润滑与摩擦学、摩擦与产能设计等方面的研究成果达到了国际先进水平。
进入21世纪新的历史阶段，我国的摩擦学研究进一步深化和发展。
摩擦学已经成为一门独立的交叉学科，与材料科学、力学、工程等学科产生了广泛而深入的交流与合作。
同时，新材料、新技术和新工艺的不断涌现，也为摩擦学的发展提供了新的机遇与挑战。
总结来看，我国摩擦学的发展历程经历了漫长而曲折的过程。
从起初的经验总结到现代化的实验和理论研究，我国的摩擦学研究取得了重要的进展。
目前，我国的摩擦学研究已经进入到更加系统化、深化和创新的阶段，为我国工业生产和科学技术的发展做出了积极贡献。
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摩擦学发展概况综述姓名：XXX学号：XXX日期：2016年5月目录1.引言 (1)2.近年来我国摩擦学发展的重要成就 (1)2.1摩擦学教育 (2)2.2摩擦学研究 (2)3.现代摩擦学的发展 (3)4.70~90年代摩擦学的主要研究内容 (4)4.1磨损研究 (4)4.2流体动压轴承 (4)4.3流体静压支承和动静压支承 (4)4.4弹性流体动压润滑 (5)4.5固体润滑材料 (5)4.6润滑油脂材料 (5)4.7摩擦学测试技术及共况检测 (5)5.90年代后至今摩擦学的发展方向 (5)6.工业界的摩擦学研究 (6)7. 摩擦学工业应用举例 (7)8对摩擦学在我国国民经济中的重要作用的几点认识 (8)9.摩擦学面临的挑战 (8)10.结束语 (9)摘要：本文简要介绍了摩擦学的发展历史、研究内容及其在机械工业领域中的应用,并提出了当今摩擦学的主要发展方向。
回顾了我国摩擦学发展的历程,综述了近年来我国摩擦学发展的重要成就,分析了摩擦学在我国国民经济发展中的重要作用,强调了节能、节资应该是摩擦学应用研究的主要发展方向。
摩擦学在解决我国国民经济和社会发展中所面临的资源、能源、环境问题中具有重要的战略地位,对我国建设可持续发展的资源节约型和环境友好型社会,对国家安全、公众健康和高新技术的发展都具有重要作用。
显然,国内面临的严峻形势需要我国摩擦学的发展,并赋予它新的历史使命,即摩擦学除了继续发挥它对高新技术和许多科技与工程领域的技术支撑作用之外,还应成为节约资源、能源,保护生态环境,实现经济社会与自然生态、环境资源协调发展的一支重要力量。
1.引言按照当今的概念,摩擦学是研究作相对运动的相互作用表面及其有关实践的科学与技术,以摩擦、磨损和润滑为主要研究内容。
根据这个概念,远古时代的钻木取火技术应该是比较早的摩擦学技术,在公元前几千年的制陶工具———陶轮中人们就已经开始使用轴承;战车的使用也可以追溯到夏代。
诗经里的“载脂载辖,还车言迈”是我国早期使用润滑脂的文字记载,说明最晚在2 500年前人们就已经开始普遍使用润滑剂了。
我国摩擦学技术的早期研究有着悠久的历史。
摩擦学(Tribolgy)一词是在1966年以后才开始使用并收入在牛津大学出版社出版的牛津英语词典中,这个新词是英国HPeterJost先生于1966年3月9日首先提出的。
摩擦学包括摩擦、磨损与润滑。
摩擦学被定义为“研究相对运动的相互作用的表面的有关理论与实践的一门科学与技术”。
摩擦学是当今国际上研究十分活跃和受到各国普遍重视的交叉学科领域。
摩擦学涉及材料科学、表面工程、流体力学、化学、物理及机械工程等学科。
目前,摩擦学的研究不仅存在于机械系统中,而且存在许多领域中,如计算机工业中的磁性信息储存器、核反应堆中的摩擦学问题、医疗工程中的生物摩擦学等。
由于过去没有摩擦学的概念,各项研究工作都是在自然形成的各自的技术领域(如摩擦、磨损、润滑)中进行的,摩擦学科学研究进展缓慢。
直到1966年,以H PJost博士为首的专家小组,提出了著名的《英国教育科研部关于摩擦学教育和研究的报告》(Jost报告)。
该报告提出了“摩擦学”这样一个学科术语,它把摩擦、磨损、润滑及其相互作用的表面科学联系起来。
摩擦学的提出对于促进该学科领域的发展具有十分重要的意义。
2.近年来我国摩擦学发展的重要成就2006年中国工程院专门立项进行了《摩擦学科学与工程应用现状与发展战略研究》。
项目由徐匡迪院长担任顾问,机械与运载工程学部副主任张彦仲院士任组长,谢友柏、薛群基、徐滨士院士任副组长,来自全国各高等院校、研究院所、大型企业和军事部门的33个单位的15位院士、63名专家直接参加了调研工作,另有200余位各个行业的摩擦学专家教授、工程技术和管理人员协助参加了调研工作。
项目组按照调研对象(行业)成立了冶金、能源化工、机车、汽车、航空航天、船舶、军事装备和农业装备等8个课题组,结合我国实际,采用面上调查和典型事例相结合的方法,选择了若干有代表性、专业人员基础较好、统计资料较完整的企业,通过问卷调查、组织座谈和专题讨论,以及深入现场收集资料等多种方式开展了调研工作。
根据调查结果可以认为, 20年来我国在摩擦学教育、科研和工业应用领域取得了许多重要成果。
2.1摩擦学教育自从20世纪80年代我国摩擦学学科正式确立以来,广大的摩擦学科技工作者非常重视摩擦学教育和普及,在摩擦学教育领域取得了丰硕成果。
其主要成果可以用“一个教学体系、一支教师队伍、一套科教著作、一批高水平人才”的“四个一”来描述。
经过20多年的努力,我国已经初步建立了一个摩擦学教育教学体系。
根据调查结果,我国大专院校在2001—2005年间大约平均每年招收培养与摩擦学有关的博士研究生115人,硕士研究生338人,本专科生2 019人。
这个数字相对于全国400多个二级学科专业来说,大约相当于一个中小型二级学科专业的招生人数。
我国摩擦学师资队伍中大约有教授200人,副教授116人,讲师和其他人员45人,总数约361人。
这支队伍中凝聚了我国摩擦学教学科研的高水平人才,是我国摩擦学学科发展的先锋队。
在教材建设方面, 1985年以前,我国只有两本正式出版的自编摩擦学教材。
据不完全统计,从1998—2006年,我国摩擦学工作者共编辑并正式出版摩擦学方面的教材和教学参考书30余本,其中英文教学参考书两部。
温诗铸院士主编的《摩擦学原理》多次再版并获得全国科技图书奖。
张嗣伟教授编著的《橡胶摩擦学》被国际著名出版社ELSEVIER 以英文出版。
这些科技著作和教材必将为开展摩擦学教育教学活动发挥重要作用。
根据对近12年来在《润滑与密封》和《摩擦学学报》两大主要摩擦学专业刊物上发表论文的人数和篇数的统计分析,我们可以大体上得到我国从事摩擦学教学和科研的专业队伍情况:近十年来曾经参与过摩擦学研究的人员大约在5 000人以上,能比较稳定地从事摩擦学专业研究,平均3年发表一篇论文的专业研究人员大约为600人,平均每年发表一项以上研究成果的专业核心研究人员约为100人。
这些数据说明我国20年来开展摩擦学教育的成绩是显著的,它为我国进一步开展摩擦学研究和应用造就了一支骨干队伍。
特别可喜的是,这支队伍中有一批中青年科技精英,其中有国家杰出青年基金获得者8人。
这一个教学体系、一支教师队伍、一套科教著作和一批高水平人才为我国摩擦学学科发展奠定了基础,特别是这一批高水平人才必将在我国建设节约型社会、推动循环经济和走新型工业化道路的进程中发挥重要作用。
2.2摩擦学研究1986年全国摩擦学工业调查后,政府有关部门和学术界对发展摩擦学的重大意义有了更加深刻的认识。
科技部、国防科工委、中国人民解放军总装备部等对摩擦学研究给予了很大支持。
摩擦学研究机构有了跨越性发展,先后以清华大学为依托建立了摩擦学国家重点实验室,以兰州化物所为依托建立了固体润滑国家重点实验室。
以清华大学、西安交通大学为代的高校学术队伍,以兰州化物所为代表的科研队伍和以原机械工业部有关院所、石油化工研究院为代表的技术开发队伍初步形成了一支比较完整的摩擦学研究队伍。
据不完全统计,我国现有摩擦学研究所(中心) 26个,摩擦学研究室大约100个。
我国摩擦学研究的基础性研究经费主要来自国家自然科学基金委员会。
1986—2004年国家自然科学基金委员会工程与材料科学部资助与摩擦学相关的研究共计335项,资助总经费计5 731.51万元。
除上面项目外,国家自然科学基金委员会还资助杰出青年基金8项,优秀创新研究群体3项,重点项目11项。
近年来,我国摩擦学及其相关领域的基础研究既瞄准了科学前沿,又面向国家重大装备和工程的需求,大大促进了摩擦学和相关学科的发展,同时又解决了我国国民经济、社会发展和国家安全中出现的许多重要的摩擦学技术问题,使我国摩擦学的理论与应用技术在国际上占有重要位置。
例如受国家自然科学基金连续资助的清华大学摩擦学国家重点实验室在薄膜润滑和纳米摩擦学理论与技术,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室在空间和固体润滑理论、技术及其应用,西南交通大学牵引动力国家重点实验室在轮轨波浪磨损、接触疲劳与微动磨损的理论与实验,吉林大学在生物脱附、减磨原理以及地面机械脱附仿生理论与技术等领域的研究成果在国际上产生了较大影响。
我国摩擦学研究,一方面在研究中得到不断发展和完善,同时又涌现出了为摩擦学的发展做出了重要贡献的数名院士和一批优秀的青年学者。
摩擦学已成为21世纪初我国机械工程学科在国际上最具影响的学科之一。
1991年以来,摩擦学研究领域获得的国家三大科技奖项,计有12项。
3.现代摩擦学的发展人们很早就会利用滚动摩擦,但对于滚动摩擦的实验研究及理论研究都很不够。
滚动运动可分成三种基本滚动形式,其表面作用与摩擦机理各不同。
有:自由滚动;具有牵引力的滚动;伴随着滑动的滚动。
滚动摩擦阻力主要由以下四种因素形成:1)塑性变形;2)弹性滞后;3)微观滑动;4)粘着效应。
自50年代来,滚动摩擦理论为:弹塑性固体的滚动阻力主要归因于固体接触过程中的变形损失及滞后损失。
滚动阻力的大小主要取决于下列四个方面:1)滚动的类型及受力方式:2)滚动副的弹塑性性质(如弹性摸量,屈服点);3)负载大小;4)两物体的大小、形状及相互配置关系。
另外,滚动阻力一般随负载的增加而增大,随滚动半径的增大而减小,但不一定成线性关系。
在中国摩擦学发展历程中,特别值得纪念的是第一次全国摩擦学学术大会。
1962年10月15日—20日在兰州由中国科学院技术科学部和中国机械工程学会联合举办了“第一次全国摩擦、磨损和润滑研究工作报告会议”。
会议收到论文51篇,有96个单位的160多名专家参加了会议,分3个小组宣读和研讨了28篇学术论文及5个专题报告。
会上还建议在中国机械工程学会下筹备成立摩擦、磨损与润滑学会。
1979年3月18—25日中国机械工程学会在广州主持召开了“第二次全国摩擦磨损润滑学术会议”,会议期间成立了“中国机械工程学会摩擦磨损润滑学会”,选出了由42名科学技术工作者组成的第一届理事会。
与会代表沟通了情况,提高了认识,研究、提出了包括科研、教育、培训等内容的中国摩擦学发展的策略。
“摩擦磨损润滑学会”经过将近两年的学术讨论之后,在1980年11月于苏州召开的第一届理事扩大会上,全体同意将本学会名称正式定名为“摩擦学学会”。
我国20世纪80年代的摩擦学工业应用调查对摩擦学的发展具有重要的影响。
这次调查从1982年3月在北京召开的“摩擦学工业调查座谈会”开始,通过1982年8月的兰州会议、1983年7月的安徽会议、1983年9月的大庆摩擦学工业调查现场座谈会、1984年10月的镇海座谈会和1985年12月的厦门“全国摩擦学工业应用技术交流会”等6次会议,参加调查的人数达5 000人以上。