摩擦、磨损及润滑的科学与技术问题——摩擦学

相互接触的两个物体在力的作用下发生相对运动或有相对运动的趋势时，在接触表面就会产生抵抗运动的阻力，这一自然现象叫作摩擦，此时所产生的阻力叫作摩擦力。摩擦是一种不可逆过程，其结果必然有能量损耗和摩擦表面物质的损失或转移，即在接触表面上产生磨损。人们在实践中认识到，在接触表面间加入润滑剂来进行润滑，就可以减小摩擦和磨损。由此可见，摩擦是不可避免的自然现象，磨损是摩擦的必然结果，而润滑则是减小摩擦和磨损，节约能源和材料的有效措施。

据估计，目前世界上的能源有1/3～1/2消耗在各种形式的摩擦上。在一般机械中，因磨损而报废的零件约占全部失效零件的80％。而采用现代的润滑技术可以极大地节约能源和提高机械零件的使用寿命。人们把研究有关摩擦、磨损及润滑的科学与技术问题归并为一门新学科——“摩擦学”。

（一）摩擦

摩擦是指两接触的物体在接触表面间相对运动或有相对运动趋势时产生阻碍其发生相对运动的现象。摩擦分两大类：一类是物质的内部发生的阻碍分子之间相对运动的内摩擦；另一类是发生在相对运动或有相对运动趋势的两物体表面间并产生相互阻碍作用的外摩擦。仅有相对运动趋势时的摩擦为静摩擦；相对滑动进行中的摩擦为动摩擦。据运动形式的不同，动摩擦又分为滑动摩擦和滚动摩擦。

按摩擦表面的润滑情况，将滑动摩擦分为图1.11所示的四种状态。

图1.11　摩擦状态

1.干摩擦

两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯净金属接触时产生的摩擦，称为干摩擦。真正的干摩擦只有在真空条件下才能见到，而在实际工程中并没有真正的干摩擦，因为暴露在大气中的任何零件的表面，不仅会因氧化而形成氧化膜，且或多或少会被含有润滑剂分子的气体所湿润或“污染”，这时，其摩擦系数将会显著降低。在机械设计中，通常把未经人为润滑的摩擦当作干摩擦来处理，如图1.11（a）所示。干摩擦的摩擦性质取决于配对材料的性质，其摩擦阻力和摩擦功耗最大，磨损最严重，零件的使用寿命也最短，所以应尽可能避免。

为了解释干摩擦过程中出现的各种现象，各种理论不断出现。早在17世纪到18世纪，阿蒙顿、库伦等人就对摩擦进行过研究，并提出了关于摩擦机理的理论，称为经典摩擦理论。该理论认为：

（1）摩擦力的大小与接触面间的法向载荷成正比；

（2）摩擦力的大小与接触面积的大小无关；

（3）静摩擦力的极限力大于动摩擦力，动摩擦力的大小与滑动速度无关。库伦公式为：

Ff =fFn

式中，Ff——摩擦力；

F——摩擦系数；

Fn——法向载荷。

在工程上，除流体摩擦外，其他几种摩擦和固体润滑都使用该公式进行计算。

目前，虽然人们对摩擦现象及其机理的研究有了很大进展，并出现了多种理论来阐明摩擦的本质，但其尚未形成统一的理论。关于干摩擦的理论还有机械啮合理论、分子吸引理论、静电力学理论及黏附理论等。对于金属材料，特别是钢，有比较多的人接受黏附理论。

机械啮合理论认为，当两个粗糙表面接触时，其接触点相互啮合，摩擦力等于啮合点间切向阻力的总和。根据该理论，接触表面越粗糙，其摩擦力就越大。但在工程实际中，当表面粗糙度值小到一定程度时，表面越光滑、接触面积越大，其摩擦力反而越大。此外，当滑动速度较高时，摩擦力还与速度有关，这些都是该理论所不能解释的一些方面。

黏附理论认为，当两个摩擦面接触时，只是其部分微凸体接触，实际接触面积Aτ（微凸体相接触所形成的微面积的总和）只有表面接触面积A0（两个金属表面互相覆盖的公称接触面积）的万分之一到百分之一，如图1.12所示。所以，其单位接触面积上的压力很容易达到该材料的压缩屈服极限σSy而产生塑性流动，致使真实接触面积随正压力的增加而增大，不仅已接触的微凸体会因变形增大而增大其接触面积，原来尚未接触的微凸体也会有残余接触来共同支撑载荷，直至真实接触面积足以支撑外力为止。由此可得

图1.12　摩擦副接触面积示意图

在其接触点受到高压力并产生塑性变形以后，脏污膜遭到破坏，很容易使两基体金属发生黏着现象，从而形成冷焊点，如图1.13(a)所示。所以发生滑动时，必须先将结点切开。如果从原界面切开，它虽有摩擦但并不发生磨损，如图1.13(b)所示；如果剪切发生在软材料上，就要产生一定的磨损，如图1.13(c)所示。

图1.13　冷焊结点及其剪切形式

上述接触面积Aτ仅考虑了软金属的压缩屈服极限和法向载荷，这对于静态接触情况大体上是正确的。但当处于滑动摩擦状态时，还存在切向力的作用，这将引起节点处材料的流动。这时，金属材料的塑性变形取决于压应力和切应力的复合作用，接触区会出现结点增长现象，真实接触面积将增大。设τBj为界面膜的剪切强度极限τf与两金属基体中较软者的剪切强度极限τB中的较小值，称其为结点的剪切强度极限，则摩擦力Ff为

Ff ≈AττBj

由此可推得摩擦系数f为

式子表明：摩擦系数与表面接触面积无关；在不改变σsy的前提下，设法减小τBj也可降低摩擦系数值。在实际工程中，根据这一理论，可以在硬金属基体表面涂敷一层极薄的软金属，将τBj减小，从而达到减小摩擦系数的效果。

2.边界摩擦

两摩擦面间加入润滑剂后，在金属表面会形成一层边界膜，它可能是物理吸附膜和化学吸附膜，也可能是化学反应膜。边界膜很薄（厚度小于1μm），不足以将两金属表面分隔开来，在相互运动时两金属表面微观的凸峰部分仍将相互接触，这种状态叫边界摩擦（边界润滑）（图1.11（b））。由于边界膜也有较好的润滑作用，故摩擦因数f=0.1～0.3，磨损较轻。但边界膜强度不高，在较大压力作用下容易被破坏，而且温度高时强度显著降低，所以使用时对压力和温度以及运动速度要加以限制，否则边界膜被破坏后将会出现干摩擦状态，产生严重磨损。

温度对物理吸附膜的影响较大，物理吸附膜的吸附强度随温度的升高而降低，当其达到一定温度后，吸附膜发生软化、失向及脱吸现象，甚至完全被破坏，故物理吸附膜适宜在常温、轻载、低速下工作。

化学吸附膜的吸附强度比物理吸附膜高，且稳定性好，其受热后的熔化温度也较高，故化学吸附膜适宜在中等载荷、速度、温度下工作。

化学反应膜的厚度较厚，由它所形成的金属盐具有较低的抗剪切强度和较高的熔点，它前两种吸附膜更稳定，故化学反应膜更适用于重载、高速和高温下工作的摩擦副。其性能和添加剂与金属发生化学反应的性质有关。

提高边界膜的强度可以采取以下措施：合理选择摩擦副的材料和润滑剂，降低表面粗糙度，在润滑剂中加入油性添加剂和极压添加剂。

3.流体摩擦

若两摩擦表面间有充足的润滑油，而且能满足一定的条件，则在两摩擦面间可形成厚度达几十微米的压力油膜，它能将相对运动着的两金属表面分隔开，此时，只有液体之间的摩擦称为流体摩擦，又称为流体润滑，如图1.11(c)所示。换言之，形成的压力油膜可以将重物托起，使其浮在油膜之上。由于两摩擦表面被油隔开而不直接接触，摩擦因数很小(f≈0.001～0.01)，所以显著减少了摩擦和磨损。

综合上述，流体摩擦是最理想的情况。前述汽轮机等长期且高速旋转的机器，应该确保其轴承在流体润滑条件下工作。

4.混合摩擦

两表面间同时存在干摩擦、边界摩擦和流体摩擦的状态称为混合摩擦。随着摩擦面间油膜厚度的增加，其表面微凸体直接接触的面积减小，油膜承载的比例随之增大。研究表明，在混合摩擦时，可用膜厚比λ来估算微凸体与油膜各自分担载荷的情况，即

式中，hmin——两粗糙面间的最小公称油膜厚度(μm)；

σ——两粗糙面的综合表面粗糙度(μm)，；

σ1，σ2——分别为两表面粗糙度的均方根值(μm)。

当λ＜0.4时，为边界摩擦，载荷完全由边界膜承担；当0.4≤λ≤3.0时，为混合摩擦，随着λ值的增大，油膜承担载荷的比例也增大；当λ=1时，边界膜所承担的载荷约为总载荷的30％；当λ＞3～5后为流体摩擦。

显然，在混合摩擦时，仍然有粗糙度凸峰的直接接触，所以不可避免有磨损存在，但摩擦因数比边界摩擦小得多。

（二）磨损

因摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移的现象称为磨损。磨损会降低机器的效率和可靠性，甚至促使机器提前报废。因此，在设计时应预先考虑如何避免或减轻磨损，以确保机器达到设计寿命。

1.磨损的过程

磨损的过程可分为磨合磨损、稳定磨损、剧烈磨损三个阶段(图1.14)。磨合磨损阶段包括摩擦表面轮廓峰的形状变化和表面材料被加工硬化两个过程，其在一定载荷作用下形成一个稳定的表面粗糙度，且在以后过程中，此粗糙度不会继续改变，所占时间比较小；稳定磨损阶段是零件表面在平稳而缓慢的速度下磨损，此阶段是经磨合的摩擦表面经过加工硬化形成了稳定的表面粗糙度，摩擦条件保持相对稳定，磨损较缓，该段时间长短反映零件的寿命；剧烈磨损阶段是因为经过了稳定磨损阶段，零件表面遭到破坏，运动副间隙增大引起额外的动载荷和振动，产生噪声和温升，此阶段磨损速度急剧上升，直至零件失效为止。

图1.14　磨损过程

耐磨性是指磨损过程中材料抵抗脱落的能力，通常用磨损率的倒数表示。另外，还应当指出，磨损也不都是有害的，工程上有不少利用磨损作用的场合，如精加工中的磨削及抛光、机器的“磨合”过程等都是磨损有利的一面。

设计机器时，要求缩短磨合期，延长稳定期，推迟剧烈磨损期的到来。

2.磨损的分类

目前，关于磨损尚无统一的分类方法，但大体可将其分类方法概括为两类：一类是根据磨损结果对磨损表面外观的描述，可分为点蚀磨损、胶合磨损、擦伤磨损等；另一类是根据磨损机理，分为黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等。本节只对后一种磨损分类方式进行简要说明。

（1）磨粒磨损

从外部进入摩擦表面间的游离硬质颗粒或摩擦表面上的硬质突出物，在摩擦过程中引起材料损失的现象称为磨粒磨损。

磨粒磨损与摩擦材料的硬度及磨粒的硬度有关。为了保证摩擦表面有一定的使用寿命，金属材料的硬度Hw至少要比可能侵入界面磨粒的硬度Ha大30％，即Hw≥1.3Ha。

选择摩擦副材料对延长零件使用寿命具有重要意义。长期在低压力下工作的零件应选用硬度较高的钢；在高应力和冲击载荷下工作的零件应选用韧性好、冷作硬化的钢；在凿削下工作的零件应选用具有一定硬度和高韧性的钢。

（2）黏着磨损

当摩擦副受到较大正压力作用时，由于表面不平，其顶峰接触点受到高压力作用而产生弹、塑性变形，附在摩擦表面的吸附膜破裂，温升后使金属的顶峰触点牢固地黏着并熔焊在一起，形成冷焊结点。在两摩擦表面相对滑动时，材料便从一个表面转移到另一个表面，成为表面凸起，促使摩擦表面进一步磨损。这种由于黏着作用引起的磨损称为黏着磨损。

黏着磨损按程度不同可分为五级：轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱、咬死。如气缸套与活塞环、曲轴与轴瓦、轮齿啮合表面等，都可能出现不同黏着程度的磨损。涂抹、擦伤、撕脱又称为胶合，往往发生于高速、重载的场合。

合理地选择配对材料（如选择异种金属），采用表面处理（如表面热处理、喷镀、化学处理等），限制摩擦表面的温度，控制压强及采用含有油性极压添加剂的润滑剂等，都可减轻黏着磨损。

（3）疲劳磨损

高副接触的两表面（如齿轮、滚动轴承等），在接触应力（赫兹应力）的反复作用下，零件工作表面或表面下一定深度处会形成疲劳裂纹，随着裂纹的扩展与相互交接，会使表层金属削落，出现凹坑，这种磨损称为疲劳磨损，也称为疲劳点蚀，简称点蚀。

材料硬度越低，接触应力越大，越容易出现点蚀；表面粗糙度的值较大时，容易发生疲劳点蚀；油的黏度较大时，有利于减轻疲劳磨损。

（4）冲蚀磨损

当一束含有硬质微粒的流体冲击固体表面时，就会产生冲蚀磨损。例如，利用高压空气输送型砂或用高压水输送碎矿石的管道所产生的磨损就是如此。近些年来，由于燃气涡轮机的叶片、火箭发动机的尾喷管常发生冲蚀磨损，这才引起人们对这种磨损形式的特别关注。

（5）腐蚀磨损

在摩擦过程中，摩擦表面与周围介质（如空气中的酸、润滑油等）发生化学反应或电化学反应而引起的表面损伤，即腐蚀与磨损同时起作用的磨损称为腐蚀磨损。摩擦表面与环境中有腐蚀性的液体、气体或与润滑油中残存的少量有机酸和水分发生化学或电化学反应并在相对运动中造成材料损失，这实际是化学腐蚀与机械磨损相继进行的过程。常见的腐蚀磨损有氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损两类。(www.xing528.com)

在氧化磨损中，氧化膜的生成速度与时间成指数规律下降，当磨损速度小于氧化速度时，则氧化膜起保护摩擦面的作用；当磨损速度大于氧化速度时，则极易发生磨损。氧化磨损一般比较缓慢，但在高温、潮湿环境中其后果较为严重。

金属表面有可能与酸、碱、盐等特殊介质发生作用而形成腐蚀磨损，其磨损机理与氧化磨损的机理相似，但其磨损速度较快。其磨损颗粒是金属与周围介质的化合物。在摩擦表面上沿滑动方向也有腐蚀磨损的痕迹，且一般比氧化磨损的痕迹深。

为了防止或减轻腐蚀磨损，应选择抗腐蚀能力强的材料。另外，应注意降低零件工作表面的温度。选择适当的润滑油种类及合理使用添加剂（如抗氧化剂、抗腐蚀剂）等方法都是提高抗腐蚀磨损的有效措施。

3.减小磨损的主要方法

（1）润滑是减小摩擦减小磨损的最有效方法

合理选择润滑剂及添加剂，适当选用高黏度的润滑油，在润滑油中使用极压添加剂或采用固体润滑剂都可以提高零件耐疲劳磨损的能力。

（2）合理选择摩擦副材料

由于相同金属比异种金属，单相金属比多相金属黏着倾向大，脆性材料比塑性材料抗黏着能力高，所以选择异种金属、多相金属、脆性材料有利于提高抗黏着磨损的能力。采用硬度高和韧度高的材料有益于减轻磨粒磨损、疲劳磨损和摩擦化学磨损。降低零件表面的粗糙度值，使零件表面尽量光滑，同样可以提高其耐疲劳磨损的能力。

（3）进行表面处理

对零件摩擦表面进行热处理（表面淬火等）、化学处理（表面渗碳、氮化等）、喷涂、镀层等，也可提高零件摩擦表面的耐磨性。

（4）注意控制摩擦副的工作条件

对于一定硬度的金属材料，其磨损量随着压强的增大而增加，因此设计时一定要控制最大许用压强。另外，零件摩擦表面温度过高易使油膜破坏，发生黏着，还易加速摩擦化学磨损的进程，所以应限制零件摩擦表面的温升。

（三）润滑剂

润滑剂不仅可以改善摩擦状态、减小摩擦、减轻磨损，保护零件不遭受锈蚀，还能在采用循环润滑时起到散热作用。此外，润滑油膜还具有缓冲、吸振的能力。使用润滑脂，既可以防止内部润滑剂外泄，又可阻止外部杂质侵入，从而避免零件磨损的加剧，起到密封作用。

润滑剂可分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂以及气体润滑剂四种基本类型。其中液体润滑剂的应用最为广泛。在液体润滑剂中应用最广泛的是润滑油，包括有机油、矿物油、合成油和各种乳剂。半固体润滑剂主要是指各种润滑脂，它是润滑油和稠化剂的稳定混合物。固体润滑剂是可以形成固体膜以减小摩擦阻力的物质，如石墨、二硫化钼和聚四氟乙烯等。任何气体都可以成为气体润滑剂，其中应用得最多的是空气，它主要应用于高速、轻载的场合，如磨床高速磨头的空气轴承。

1.润滑油

润滑油可分为三类：一是有机油，通常是动、植物油，动、植物油中因含有较多的硬脂酸，所以在边界润滑时有很好的润滑性能，但因其稳定性差，且来源有限，故使用不多；二是矿物油，主要是石油产品，因其来源充足，成本较低，适用范围广，且稳定性好，故应用最多；三是化学合成油，化学合成油多是针对某种特定需要而制成，不但适用面窄，而且费用极高，故应用很少。

无论哪类润滑油，若从润滑角度考虑，主要是从以下几个理化性能指标来评判它们的优劣。

（1）黏度

黏度是表示润滑油黏性的指标，即流体抵抗变形的能力，它表征油层间内摩擦阻力的大小。如图1.15所示，在两个平行的平板间充满具有一定黏度的润滑油，若平板A以速度v移动另一平板B静止不动，则由于油分子与平板表面的吸附作用，将使贴近板A的油层以同样的速度v随板移动；而贴近板B的油层则静止不动。于是形成各油层间的相对滑移，在各层的界面上就存在相应的切应力。根据牛顿的黏性液体的摩擦定律(黏性定律)，即在流体中任意点处的切应力均与其剪切率(或速度梯度)成正比。若用数学形式表示这一定律，则为

式中：τ——流体单位面积上的剪切阻力，即切应力；

——流体沿垂直运动方向的速度梯度，式中u是流体的速度，y是垂直流速的油膜厚度，“-”号表示u随y的增大而减小；

η——比例常数，即流体的动力黏度。

图1.15　油膜中的黏性流动

摩擦学中把凡是服从这个黏性定律的液体都叫做牛顿液体。

黏度的表示方法有动力黏度、运动黏度和相对黏度三种。

①动力黏度η

图1.16所示为长、宽、高各为1m的流体，如果使立方体顶面流体层相对底面流体层产生1m/s的运动速度，所需要的外力F为1N时，则流体的黏度η为1N·s/m2，叫做“帕秒”，常用Pa·s表示。

图1.16　流体的动力黏度

②运动黏度v

在工程中，常用动力黏度η（单位为Pa·s）与同等温度下该流体密度ρ（单位为kg/m3）的比值表示黏度，称为运动黏度v（单位为m2/s），即

对于矿物油，其密度ρ=850～900 kg/m3。

在CGS制中，运动黏度的单位是St(斯)，1St=1cm2/s。百分之一St称为cSt(厘斯)，它们之间的换算关系如下：

1 St=l cm2/s=100 cSt=10-4 m/s.1 cSt=10-6 m2/s=1 mm2/s

（2）油性

油性是润滑湿润或吸附于摩擦表面的性能。油性愈好，吸附能力愈强。这种性能对边界摩擦时润滑油能在金属表面形成保护膜以及那些低速、重载或润滑不充分的场合，具有特别重要的意义。

（3）闪点

油在标准仪器中加热所蒸发的油气，一遇火焰即能发出闪光的最低温度，称为油的闪点。这是衡量油的易燃性的一种尺度，对在高温下工作的机器，应用闪点较高的润滑油，通常应使工作温度比油的闪点低30～40℃。

（4）凝点

把润滑油冷却到不能自由流动时的最高温度，称为油的凝点。它是润滑油在低温下工作的一个重要指标，直接影响到机器在低温下的启动性能和磨损情况，低温润滑时，应选用凝点低的油。

（5）氧化稳定性

矿物油在与高温气体接触中，会发生氧化而生成硫、磷、氯的酸性化合物。这是一些胶状沉积物，不但会腐蚀金属，而且会加剧零件的磨损。

2.润滑脂

润滑脂是由润滑油和各种稠化剂（如钙、钠、铝、理等金属皂）混合稠化而成。润滑脂密封简单，不需经常加添，不易流失，所以在垂直的摩擦表面上也可以应用。润滑脂对载荷和速度的变化有较大的适应范围，受温度的影响不大，但摩擦损耗较大，机械效率较低，故不宜用于高速。且润滑脂易变质，不如润滑油稳定。

润滑脂的主要性能指标如下。

（1）针入度

表示润滑脂稠度的指标，是润滑脂的一项主要指标，润滑脂牌号即为其针入度的等级，牌号越小，针入度等级越高。

（2）滴点

反映润滑脂的耐高温性能，润滑脂的工作温度应低于滴点20～30℃。

（3）安全性

反映润滑脂在储存和使用过程中维持润滑性能的能力，包括抗水性，抗氧化性和机械安定性。

按皂基不同分为钙基润滑脂、钠基润滑脂、锂基润滑脂，此外，还有复合基润滑脂及特种润滑脂。目前使用最多的是钙基润滑脂，它有耐水性，常用于60℃以下的各种机械设备中轴承的润滑。钠基润滑脂可用于115～145℃以下，但不耐水。锂基润滑脂性能优良，耐水，在-20～150℃范围内广泛适用，可以代替钙基、钠基润滑脂。

3.固体润滑剂

固体润滑剂是利用固体粉末或薄膜将摩擦表面隔开，以达到降低摩擦、减轻磨损的目的。它主要用于怕污染、不易维护和特殊工况（如载荷极大、速度极低、低温、高温、抗辐射、太空或真空等）中。固体润滑剂的材料有无机化合物、有机化合物和软金属等。无机化合物包括石墨、二硫化钼、二硫化钨、硼砂、一氮化硼和硫酸银等。石墨和二硫化钼都是惰性物质，其热稳定性好。有机化合物包括聚合物、金属皂、动物蜡和油脂等，聚合物包括聚四氟乙烯、聚氯氟乙烯、尼龙等。软金属包括铅、金、银、锡和铟等。

使用固体润滑剂时，通常将润滑剂粉末与黏结剂调成混合物，用擦涂或粘接的方法在摩擦表面上形成一层0.1-10.0 μm的光滑薄膜。黏接剂包括环氧树脂、丙烯树脂、酚醛树脂、玉米糖浆和硅酸钠等。我们也可将固体粉末分散于油或脂中使用。软金属固体润滑剂可用真空沉积、化学喷涂和电镀等方法获得软金属膜，膜厚为0.25-1.00μm，它主要用于真空和高湿场合。

4.气体润滑剂

空气、氢气、氮气、水蒸气、其他工业气体以及液态金属蒸气等都可以作为气体润滑剂。其中，最常用的是空气，它对环境没有污染。气体润滑剂由于黏度很低，所以摩擦阻力极小，温升也很低，故特别适用于高速场合。由于气体的黏度随温度的变化量很小，所以它能在低温（-200℃）或高温（2000℃）环境中应用。但气体润滑剂的气膜厚度和承载能力都较小。

5.润滑剂的选择

润滑剂的选择原则：在低速、重载、高温和间隙大的情况下，应选用黏度较大的润滑油；高速、轻载、低温和间隙小的情况下应选用黏度较小的润滑油。润滑脂主要用于速度低、载荷大，不需经常加油、使用要求不高或灰尘较多的场合。气体、固体润滑剂主要用于高温、高压、防止污染等一般润滑剂不能适用的场合。

（四）添加剂

在普通的润滑剂中加入某些分量虽少（从百万分之几到百分之几），但却对润滑剂的性能改善起到巨大作用的物质，这些物质称为添加剂。使用添加剂是改善润滑剂性能的重要手段。

1.添加剂的种类

添加剂的种类很多，常用的有油性添加剂、极压添加剂、分散净化剂、消泡添加剂、抗氧化添加剂、降凝剂和增黏剂等。

在重载摩擦副中，常用极压添加剂，它能在高温下分解出活性元素并与金属表面发生化学反应，生成一种低抗剪切强度的金属化合物薄膜，以增强抗黏着能力。油性添加剂也称为边界润滑添加剂，它由极性很强的分子组成，在常温下也能吸附在金属表面而形成边界膜。

若在润滑油中同时加入油性添加剂和极压添加剂，则在低温时可以靠油性添加剂的油性来获得减摩性，而在高温时则可以靠极压添加剂的化学反应膜来得到良好的减摩性。

2.添加剂的作用

润滑剂中的各种添加剂能与油或金属发生不同的物理、化学反应以提高润滑性能。添加剂的作用有以下几方面：

（1）提高润滑剂的油性、极压性和在极端工作条件下更有效工作的能力。

（2）推迟润滑剂的老化变质，延长其正常使用寿命。

（3）改善润滑剂的物理性能，如降低凝点、消除泡沫、提高黏度、改善其黏-温特性等。