当运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦称为边界摩擦。润滑剂中的脂肪酸是一种极性化合物，它的极性分子能牢固地吸附在金属表面上。单分子膜吸附在金属表面上的符号如右上图a所示，图中o为极性原子团。这些单分子膜整齐地呈横向排列，很象一把刷子。边界摩擦类似两把刷子间的摩擦，其模型见右上图b。吸附在金属表面上的多层分子边界膜的摩擦模型如右下图所示。分子层距金属表面越远，吸附能力越弱，剪切强度越低，远到若干层后，就不再受约束。因此，摩擦系数将随着尾数的增加而下降，三层时要比一层时降低约一半。比较牢固地吸附在金属表面上的分子膜，称为边界膜。边界膜极薄，润滑油中的一个分子长度平均约为0.002μm，如果边界膜有十层分子其厚度也仅为0.02μm 。金属表面粗糙的轮廓峰一般都超过边界膜的厚度(当膜厚比λ≤l时)，所以边界摩擦时，不能完全避免金属的直接接触，这时仍有微小的摩擦力产生，其摩擦系数通常约在0.1左右。

　　按边界膜形成机理，边界膜分为吸附膜(物理吸附膜及化学吸附膜)和反应膜。吸附膜的吸附强度随温度升高而下降，达到一定温度后，吸附膜发生软化、失向和脱吸现象，从而使润滑作用降低，磨损率和摩擦系数都将迅速增加。

　　反应膜是当润滑剂中含有以原子形式存在的硫、氯、磷时，在较高的温度(通常在150℃ ～ 200℃)下，这些元素与金属起化学反应而生成硫、氯、磷的化合物(如硫化铁)在油与金属界面处形成的薄膜。这种反应膜具有低的剪切强度和高熔点，它比前两种吸附膜都更稳定。

　　合理选择摩擦副材料和润滑剂，降低表面粗糙度值，在润滑剂中加入适量的油性添加剂和极压添加剂，都能提高边界膜强度。

单层分子边界膜的摩擦模型

多层分子边界膜的摩擦模型

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