摩擦润滑十大成就.docx

摩擦学和润滑技术史的十大成就摘要：为了阐述人类对摩擦和润滑原理的认识过程，STLE的Bob Gresham先生撰写了这篇文章——《摩擦学和润滑技术发展史上的十大成就》。“在远古时代，大约公元前50万年，人类发现，用木棍用力摩擦能产生火，这就是钻木取火。大约在公元前3500年，人类认识到，滚动比滑动省力，因此发明了轮子。后来，人类还发现，在马拉战车的车轮轴上涂抹某些物质，例如动物油脂，可以让车轮旋转得更自如。并且，加油后车轮不容易发热、烧焦，磨损得也没那么快。不过，人类认识这些规律具体的发展过程是什么样的，我们本质上还缺乏了解，纯粹依靠趣闻轶事。”克服摩擦带来的不良后果，同时保留摩擦对我们有用的性质——这是摩擦学者所面临的挑战，摩擦学者的范畴涉及许多行业：化学家、材料工程师、航空工程师、设备维护管理者等等，都涉及摩擦学的研究。如何克服摩擦的不良后果，同时保留摩擦的有用性质，是一项很复杂的任务，在研究摩擦学的历史上，人类也进行了长期的发展过程。为了阐述人类对摩擦和润滑原理的认识过程，STLE的Bob Gresham先生撰写了这篇文章——《摩擦学和润滑技术发展史上的十大成就》。在多位专业人员参与评选和评论后，Gresham博士给我们列出了摩擦学和润滑技术史上的十个重大事件、发明、学术和技术成就。在下文里，我们将根据时间前后顺序，列出摩擦学发展历史上的十个重大事件。1.史前时期：使用天然润滑剂根据一些史料，人类最早使用润滑剂的记载大约是公元前15世纪，在埃及法老Tehut-Hetep（公元前1650年左右）的陵墓里，发现了人类使用润滑剂的证据：人们在木板上涂上橄榄油，有助于搬运巨大的石块。除了这项考古发现，还报道过更早一些的证据：在Djehutihotip的陵墓出土了一件文物（公元前1800年左右，胡夫金字塔建成后800年），上面描绘了172个工匠在平地上拖动一副双轨平底的雪橇状木板拖车，搬运一块巨大的雕像。在木板前方人们在倾倒一些液体，猜想可能就是润滑油。另一项考古发现是Tura Stele出土的文物，描绘了类似的场景，只不过是三头公牛在平地上拖动类似的木板拖车，搬动一块大石头。这项发现所对应的历史时期大约是公元前1580年~公元前1588年，比胡夫金字塔晚了1000年。公元一世纪，老普林尼对自然百科进行了整理，其中就列出了当时使用的动、植物油脂——在随后的千百年里，人们依然使用这些油脂，没有太大改变。人类使用动物油作为燃油和润滑油的历程中，有时也发生了惨剧。上世纪，因为人类需要鲸油，抹香鲸差点被捕杀殆尽，而鲸油可以做成优质的灯油。后来，因为天然油料越来越难得，因此人类开始寻找其它的油料来源，尤其是石油。在人类使用天然润滑剂的早期历程中，润滑脂也值得我们特别关注。从远古时代起，动物的脂肪就是最常用的润滑剂之一，因为它们简单易得。而且，动物脂肪还具有粘附性好的优点，车轮上使用效果较好。事实上，人类最早开始专门配制的润滑剂很可能就是润滑脂。2.古人发现滚动能减磨在评选摩擦学发展史的十大事件时，许多读者都推举了轮子的发明——通过滚动，降低摩擦。而有些人则提出应该是车轴，因为车轴更古老，而且正因为有了车轴，才改变了轮子的用途，让它转变成了一种有用的工具。但是，许多参与评选的人更倾向于这样的看法：轮子确实很重要，但是真正让物体实现滚动的，是轴承，而不是轮子。在古埃及的考古发现中，发现了人们使用滚动的圆木，作为辅助工具，搬运重物，有些记载是使用鹅卵石、或者圆形的石块。在罗马时代，一些减磨工具已经出现，有初具雏形的减磨珠、圆筒状或者尾端制成纺锤形的滚子。达芬奇是文艺复兴时代全才式的人物，传世的不但有文艺作品，还有一些科学手稿，其中就包含摩擦学最早的一些基本原理，在他存世的手稿中有一些很明显就是用于减磨的轴承图。在达芬奇和我们之间，是科学发展突飞猛进的时代——工业革命。“据我们所知，真正意义上用于减磨的轴承，始于19世纪80年代初期，德国人Friedrich Fischer发明了一种工艺，可以大量生产高精度的球状滚子。”3.1495年~1950年，发现摩擦原理文艺复兴时代，像达芬奇一样的思想家开始研究摩擦法则。1495年，达芬奇推出了两条摩擦学的基本法则：摩擦力与接触面的大小无关；摩擦力与压力成正比。尽管达芬奇发现了这些摩擦法则，但是很多年都没有人知道，因为达芬奇没有正式发表他的观察结果。200多年后的1699年，法国物理学家阿蒙顿Guillaume Amontons（1663~1705）也发现了这两条摩擦学基本法则。通过推理，他发现产生摩擦的主要原因在于：当一个物体在在另一个物体的表面移动时，需要做功，引起接触面之间发生形变和磨损。然而，直到1785年，库伦（Charles August Coulomb）通过对阿蒙顿的摩擦学说进一步发展，才确定了