>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。鉴于摩擦、磨损与润滑的硏 究进展和在工业中的广泛应用及重要地位,1966年英国的H. Peter Jost首次提出“摩擦学” 这一术语,将其定义为“研究相对运动表面间的摩擦、润滑和磨损,以及三者间相互关系 的理论与应用的一门边缘学科”。对摩擦的研究主要是揭示摩擦力的起源及其能量耗散规 律等基本的物理过程及机理。对材料磨损的硏究旨在揭示材料去除机制以及影响因素,进 而建立物理模型和数学描述,以及寻求润滑、表面处理等技术,以减少摩擦和控制磨损 对国民经济的发展具有重要意义。润滑是降低摩擦、减少或避免磨损的必要手段。研制和 正确使用润滑剂和润滑技术是大幅度提高机械效率、保证机械长期可靠地工作、节约能源 的最主要技术途径。为了生态环境的可持续发展,近年来摩擦学研究紧跟时代需要,以绿 色、高效、多功能作为润滑技术的发展新方向。随着研究从宏观向微观领域的不断深入, 表面效应和界面效应愈来愈突出,一方面为摩擦学基础理论和技术问题的突破提供了导向 作用,另一方面又催生出更为宽广的一个新的研究领域——机械表面界面科学。 随着我国从制造大国向制造强国的发展目标迈进,摩擦学专门知识对相关技术的指 导作用及其重要性愈加凸显。随着我国产业升级的发展,制造业、航空航天、地面交通运 输、能源、海洋、生物与仿生等不同工业领域对摩擦学技术提出了大量的迫切需求。特别 地,近年来,我国政府部门和科技界十分重视工业基础,即关键基础材料、核心基础零部 件/元器件、先进基础工艺和产业技术基础(简称“四基”)等能力薄弱的问题。2014年 1月,工业和信息化部向中国工程院发出“关于委托开展工业强基战略研究的函”,指出 基础能力不强是制约工业由大变强的主要瓶颈。摩擦学基础理论和技术的研究与“四基” 密切相关,比如轴承、齿轮、螺栓、密封件、刹车片等基础零部件虽然看似简单,但是 对其摩擦学机理及材料和生产技术的研究匮乏,严重制约了我国高端装备的升级换代与 性能提升。针对各行业对摩擦学需求的迅猛发展,本报告主要概述了近5年我国在摩擦 磨损与润滑基础理论研究以及在不同工业领域应用中取得的创新性和突破性研究进展, 通过对国内外研究进展进行对比,对今后摩擦学基础理论和应用技术的研究趋势进行了 展望 二、近年最新研究进展 (一)摩擦学基础理论 1.摩擦机理及控制 摩擦的起源与能量耗散杋制及其控制一直是摩擦学基础硏究的核心科学问题。黏着摩 擦理论认为摩擦力来自表面间微观真实接触处的黏着点或表面膜的剪切应力,摩擦二项式 中提出摩擦力由表面间机械作用和分子间作用力组成。从原子分子尺度来看,摩擦力主要 与摩擦界面在滑动过程中存在的能量积累和突然释放的非稳态过程相关,非稳态过程导致 原子振动并最终耗散为热。黏着和摩擦分别反映了接触界面发生相对运动时在法向和切向4 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。鉴于摩擦、磨损与润滑的研 究进展和在工业中的广泛应用及重要地位，1966 年英国的 H. Peter Jost 首次提出“摩擦学” 这一术语，将其定义为“研究相对运动表面间的摩擦、润滑和磨损，以及三者间相互关系 的理论与应用的一门边缘学科”。对摩擦的研究主要是揭示摩擦力的起源及其能量耗散规 律等基本的物理过程及机理。对材料磨损的研究旨在揭示材料去除机制以及影响因素，进 而建立物理模型和数学描述，以及寻求润滑、表面处理等技术，以减少摩擦和控制磨损， 对国民经济的发展具有重要意义。润滑是降低摩擦、减少或避免磨损的必要手段。研制和 正确使用润滑剂和润滑技术是大幅度提高机械效率、保证机械长期可靠地工作、节约能源 的最主要技术途径。为了生态环境的可持续发展，近年来摩擦学研究紧跟时代需要，以绿 色、高效、多功能作为润滑技术的发展新方向。随着研究从宏观向微观领域的不断深入， 表面效应和界面效应愈来愈突出，一方面为摩擦学基础理论和技术问题的突破提供了导向 作用，另一方面又催生出更为宽广的一个新的研究领域——机械表面界面科学。 随着我国从制造大国向制造强国的发展目标迈进，摩擦学专门知识对相关技术的指 导作用及其重要性愈加凸显。随着我国产业升级的发展，制造业、航空航天、地面交通运 输、能源、海洋、生物与仿生等不同工业领域对摩擦学技术提出了大量的迫切需求。特别 地，近年来，我国政府部门和科技界十分重视工业基础，即关键基础材料、核心基础零部 件 / 元器件、先进基础工艺和产业技术基础（简称“四基”）等能力薄弱的问题。2014 年 1 月，工业和信息化部向中国工程院发出“关于委托开展工业强基战略研究的函”，指出 基础能力不强是制约工业由大变强的主要瓶颈。摩擦学基础理论和技术的研究与“四基” 密切相关，比如轴承、齿轮、螺栓、密封件、刹车片等基础零部件虽然看似简单，但是 对其摩擦学机理及材料和生产技术的研究匮乏，严重制约了我国高端装备的升级换代与 性能提升。针对各行业对摩擦学需求的迅猛发展，本报告主要概述了近 5 年我国在摩擦、 磨损与润滑基础理论研究以及在不同工业领域应用中取得的创新性和突破性研究进展， 通过对国内外研究进展进行对比，对今后摩擦学基础理论和应用技术的研究趋势进行了 展望。 二、近年最新研究进展 （一）摩擦学基础理论 1. 摩擦机理及控制 摩擦的起源与能量耗散机制及其控制一直是摩擦学基础研究的核心科学问题。黏着摩 擦理论认为摩擦力来自表面间微观真实接触处的黏着点或表面膜的剪切应力，摩擦二项式 中提出摩擦力由表面间机械作用和分子间作用力组成。从原子分子尺度来看，摩擦力主要 与摩擦界面在滑动过程中存在的能量积累和突然释放的非稳态过程相关，非稳态过程导致 原子振动并最终耗散为热。黏着和摩擦分别反映了接触界面发生相对运动时在法向和切向