摩擦、磨损与润滑统称摩擦学。据统计,大约有三分之一以上的世界能源消耗在摩擦上,大约有80%的破坏部件是由磨损造成的。摩擦学的应用范围多,一般机械里,如滑动轴承、滚动轴承、齿(蜗)轮传动、带传动、摩擦离合器和制动器、锻模及轧辊、切(磨)削工艺、弹性密封、机床导轨、轮胎在路面上滔车,车轮在铁轨上打滑等都存在摩擦学问题,螺纹联接、铆接、轴毂联接里也发生微动磨损。机械设计中的摩擦问题大体分为减摩和摩阻两类,要求减摩的设计包括润滑设计和磨损设计,润滑设计有:运动副材料选配,润滑剂选择和结构合理性设计,磨损设计有:希望接触面磨损轻,磨损率低;要求摩阻的设计希望摩阻(摩擦)大,发热少和散热及时等。
对减摩材料的基本要求是:摩擦系数低;有韧性,没有脆性断裂的可能性;体积强度和表面强度,从而把表面层的摩擦偶件的易磨合性结合起来;有构成二次组织的能力,以增加摩擦表面的抗咬合性;材料中贮存固体或液体润滑剂等等。对减摩材料的要求由材料的工作条件所决定。
对于具体用途的材料,还要求有性能。例如,化学、纺织、食品等工业部门需要在耐腐蚀介质条件下工作的减摩材料;火箭和低温需要在高真空以及接近0度温度条件下工作的减摩材料;涡轮制造和连续铸钢设备则需要能在较高温度下工作的减摩材料等等。
轴承用途所决定的工作参数,可以在很宽的范围内变化:滑动速度由几毫米/秒到100米/秒以上,载荷由0.1MPa到10~20MPa以上,温度从低温到1000℃以上。根据上述情况,不可能制造出一种能在不同用途的摩擦部件中可以使用的减摩材料。因此,要研制出供规定条件下使用的不同的减摩材料。
以往采用的铸造方法制造的金属减摩材料,在许多情况下对于制造符合工作条件要求的减摩材料是无能为力的。采用聚合物基材料,为较好地用性能的材料装备摩擦部件的要求,增加了部分可能性。采用粉末冶金方法使问题得到了根本的解决。