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中國摩擦學(xué)研究和應(yīng)用的重要進展
機械是人類生產(chǎn)和生活的基本要素之一，機械工程在整個技術(shù)體系中占有基礎(chǔ)和核心地位。摩擦學(xué)是機械工程的重要研究領(lǐng)域之一，是研究作相對運動的相互作用表面及其相關(guān)實踐的科學(xué)與技術(shù)，它既是一門以研究自然界普遍存在的摩擦、磨損、潤滑現(xiàn)象為主要內(nèi)容的普適性很強的基礎(chǔ)學(xué)科，又是一門以節(jié)約資源、能源，提益為重要目標(biāo)的實用性很強的應(yīng)用學(xué)科。
摩擦消耗了世界一次能源的1/3以上，磨損導(dǎo)致了約60％的機械材料損耗，潤滑是減小摩擦、降低或避免磨損的zui有效途徑。2005年，英國估計每年應(yīng)用潤滑技術(shù)節(jié)省的費用約20億～22億英鎊；1999年，美國能源部發(fā)布，美國的車輛發(fā)動機及傳動系統(tǒng)減少摩擦、磨損，每年可節(jié)約1200億美元。中國GDP占世界的4%，卻消耗了占世界30%~40%的鋼，50%的水泥，等當(dāng)量GDP能源消耗是美國的2倍、歐洲的3倍、日本的4倍。對環(huán)境和能源的考慮將是摩擦學(xué)研究的主要驅(qū)動力，綠色摩擦學(xué)在節(jié)約資源、能源，保護生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展等方面具有不可替代的重要作用。因此，我國應(yīng)大力發(fā)展綠色摩擦學(xué)，使它成為節(jié)能、降耗、減排，推動社會可持續(xù)發(fā)展的一支重要力量。
2006年，中國工程院啟動了“摩擦學(xué)科學(xué)與工程應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展戰(zhàn)略研究”咨詢項目。根據(jù)對冶金、能源化工、鐵道機車、汽車、航空航天、船舶、軍事裝備、農(nóng)業(yè)裝備8個領(lǐng)域調(diào)查，2006年全國（8個工業(yè)部門）消耗在摩擦、磨損和潤滑方面的資金估計為9500億元人民幣。如果正確運用摩擦學(xué)知識，可以節(jié)省人民幣估計可達3270億元，約占GDP的l.55％。摩擦學(xué)涉及的問題與節(jié)約能源、節(jié)約材料、減少磨損、提高資源利用率和保護環(huán)境等密切相關(guān)，因此，該學(xué)科成為中國走新型化工業(yè)道路和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟必須面對的科學(xué)問題，已受到科技界的高度重視，并在下述方面取得了一些重要進展。
1）摩擦學(xué)表面工程。20世紀(jì)80年代初，摩擦學(xué)表面工程研究在英國和德國摩擦學(xué)各領(lǐng)域中已分別上升到了第1位和第2位。摩擦學(xué)是表面工程的重要基礎(chǔ)理論之一，摩擦學(xué)表面工程領(lǐng)域所獲得的大量研究成果促進和豐富了摩擦學(xué)的基礎(chǔ)研究，使其從單一組份、單層向多元化、多層化（超晶格結(jié)構(gòu)）、納米化、梯度化和智能化方向發(fā)展。中國在摩擦學(xué)表面工程研究領(lǐng)域，如超低摩擦、高強度DLC薄膜、代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬鉻鍍層技術(shù)及材料以及抗磨損薄膜的制備及應(yīng)用等方面，取得了重要進展。
2）微觀摩擦學(xué)和納米摩擦學(xué)。從研究內(nèi)容的角度來看，微觀摩擦學(xué)主要是在原子、分子和納米尺度下研究兩個相對運動表面之間的摩擦、磨損與粘著行為。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，尤其是納米材料與器件、微型機械和高精度磁記錄技術(shù)的高速發(fā)展，微觀摩擦學(xué)的研究日益為人們所重視。近年來，中國學(xué)者在固-固界面粘著與摩擦、亞納級光滑表面加工技術(shù)、自組裝分子薄膜制備及摩擦行為研究方面取得了重要突破和初步應(yīng)用成果。
3）高性能潤滑油脂。潤滑油、脂是當(dāng)前應(yīng)用的潤滑材料，是機械裝備可靠、、長壽命運行的zui基本、zui重要保障，其技術(shù)水平與應(yīng)用狀況對國家經(jīng)濟的發(fā)展具有舉足輕重的作用。隨著中國冶金、水泥、汽車、風(fēng)力發(fā)電、軌道交通等重要行業(yè)的飛速發(fā)展和航空、航天、艦船、兵器等高技術(shù)工業(yè)的不斷進步，新型大型精密裝備不斷設(shè)計、生產(chǎn)并被應(yīng)用于愈發(fā)苛刻的狀況，對潤滑油脂產(chǎn)品提出了更高的要求。同時，隨著能源緊缺、環(huán)保污染問題的愈發(fā)嚴(yán)重，人們迫切要求潤滑油脂具有更好的節(jié)能及環(huán)境友好特性。中國現(xiàn)有的油脂潤滑材料與技術(shù)遠遠落后于*水平，潤滑油脂市場近10年來幾乎全被國外占有，已成為制約我國工業(yè)技術(shù)進步的瓶頸之一。因此，加快中國的油脂潤滑材料與技術(shù)研發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急。
4）生物摩擦學(xué)。它是結(jié)合摩擦學(xué)、生物力學(xué)、生物化學(xué)、流變學(xué)和材料科學(xué)等產(chǎn)生的交叉學(xué)科。目前，國內(nèi)外都有專門從事生物摩擦學(xué)研究的機構(gòu)，主要研制摩擦磨損低、病理反應(yīng)小的人工器官，并集中在人工關(guān)節(jié)和心臟瓣膜的研究上。與微/納米摩擦學(xué)研究相比，中國生物摩擦學(xué)研究的水平較低，投入也很少，我國學(xué)者在人造關(guān)節(jié)的研制、生物摩擦學(xué)評價設(shè)備研制、牙齒磨損性能等方面取得了一些有成效的成果。
潤滑和密封材料是現(xiàn)代航空工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料，近年來，中國在完成國家航空航天領(lǐng)域特種潤滑、空間摩擦學(xué)項目過程中已經(jīng)取得重要成果。由于潤滑和密封材料的使用部位常常是航空航天系統(tǒng)中直接經(jīng)受苛刻工況考驗的部位，因而也是系統(tǒng)失效的多發(fā)部位；因此，高性能潤滑和密封材料對航空航天技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義?；鸺?、衛(wèi)星、飛船、空間實驗室（站）及星際探測器等空間工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，要求解決一系列潤滑科學(xué)與技術(shù)問題，因此，空間潤滑技術(shù)成為保證空間運載工具和飛行器安全可靠運行的關(guān)鍵技術(shù)之一。
綜上所述，摩擦學(xué)既是一門基礎(chǔ)學(xué)科，又是一個充滿著科技、多學(xué)科交叉的工程科技領(lǐng)域，中國的摩擦學(xué)研究發(fā)展面臨著很大的挑戰(zhàn)。它的發(fā)展對航空航天、國防安全和微納制造、裝備制造、生物技術(shù)、人類健康工程等領(lǐng)域都有著直接的促進和推動作用。近年來，中國學(xué)者圍繞“摩擦學(xué)與技術(shù)、裝備制造、節(jié)能、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展”，就如何進一步發(fā)揮摩擦學(xué)在解決國家重大工程和裝備中的關(guān)鍵問題，著重進行了探討和研究。