洁净的固体表面的摩擦来源表面凹凸的相互啮合
根据最早的学者的见解,洁净的固体表面的摩擦来源于表
面凹凸的相互啮合,将一组表面凹凸点从另一组上举起而消耗
摩擦功。按此见解,润滑剂之功能便在于形成一个足够厚的膜
以使表面的凹凸点彼此不接触,不至于发生啮合而产生摩擦。
然而较近代的边界润滑理论假设运动的阻力来源于接触点
上的分子引力。哈迪的工作对这个理论做了最系统的说明。他
指出摩擦不仅仅受润滑剂的化学性质所影响,而且还受到底材
表面的影响。用石蜡烃、醇和脂肪酸的同系物在各种表面上做
实验,哈迪发现了静摩擦是固体表面、润滑剂的化学结构和其
链上的碳原子数等各自独立作用之函数。为了解释这些数据,
哈迪假设无润滑表面间的摩擦来自表面力场。加入润滑剂后,
润滑剂分子就被物理吸附并且在每一个固体表面上定向而形成
一层单分子膜。固体会穿透润滑剂层直到它们仅仅被单分子吸
附膜所隔开为止。由于极性端附着在金属的表面,所以在金属
表面本身之间并不发生接触,而接触发生在润滑剂分子的非极
性端与非极性瑞之间。然后在这些非极性分子层之间发生了滑
脱。边界润滑剂的效率就以这些吸附膜覆盖底材表面的力场的
程度来判定。