边界润滑是指在两个摩擦表面之间存在一层薄膜(边界膜)的润滑状态。这种润滑状态发生在液体摩擦过渡到干摩擦的临界状态之前,即当润滑油膜的厚度与摩擦表面的表面粗糙度之比小于1时,油膜不能完全将两个摩擦表面分离开。在边界润滑条件下,摩擦表面之间的摩擦学性质主要取决于润滑剂与表面之间的相互作用以及所生成的边界膜的性质。
边界润滑膜可以分为两类:
吸附膜:
包括物理吸附膜和化学吸附膜。物理吸附膜是由润滑剂中的极性分子在摩擦表面上的物理作用形成的,而化学吸附膜则是通过润滑油中的添加剂与金属表面发生化学反应生成的。
反应膜:
在高温高压条件下形成的反应膜,也称为极压润滑。这种润滑膜能够承受更大的载荷,防止金属表面在高负荷条件下发生烧结、卡咬和刮伤。
边界润滑在许多机械系统中广泛存在,例如汽缸与活塞环、凸轮与挺杆等部件在工作时都处于边界润滑状态。通过使用适当的添加剂,可以增强边界膜的润滑性能,从而减少磨损、延长设备寿命并提高系统效率。