摩擦学(tribology)是研究表面摩擦行为的学科。即研究相对运动或有相对运动趋势的相互作用表面间的摩擦、磨损和润滑,及其三者间相互关系的基础理论和技术。将摩擦现象作为研究对象进行系统的研究,始于15世纪意大利文艺复兴时期的艺术家和科学家达·芬奇(LeonardodaVinci),他研究了摩擦的规律性,确定了摩擦因数以及滑动摩擦与滚动摩擦等概念,此外还研究了摩擦表面上引起的磨损现象。1785年,法国的库仑根据前人的研究,用机械啮合概念解释干摩擦,提出摩擦理论。后来又有人提出分子吸引理论和静电力学理论。1935年,英国的鲍登(Bowdon)等人开始用材料粘着概念研究干摩擦。1950年,鲍登提出粘着理论。关于润滑的研究,英国的O·雷诺于1886年继前人观察到的流体动压现象,总结出流体动压润滑理论及雷诺方程。
然而长期以来,摩擦、磨损和润滑这三种现象被人为地分割开来进行研究,而且大多数都是从力学或物理学的角度进行研究。其研究成果分散在各个传统的分支学科中,而没有综合成一门统一的学科和课程。
20世纪50年代,普遍应用电子计算机以后,线接触弹性流体动压润滑理论有所突破。对磨损的研究开展较晚,50年代提出粘着理论后,60年代在相继研制出各种表面分析仪的基础上,磨损研究得以迅速开展。至此,综合研究摩擦、磨损与润滑相互关系的条件已初步具备,并逐渐形成摩擦学(Tribology)这一新的发展中的学科。
随着机械设备向着大功率、高速度方向发展,以及机械设备在苛刻工况下的应用,机械零件因摩擦磨损而加速失效,不仅维修费用增大,甚至使整个机械设备丧失功能。因此,降低机械设备的摩擦损耗,提高机械设备的效率,维护机械设备的正常工作,就成为机械设计、制造及使用维护部门关注的问题。正是工业界的这种需求,推动了摩擦学理论的发展。
摩擦是一种表面效应,两个物体作相对运动时遇到的阻力主要取决于该表面的状态,即表面是光滑的还是粗糙的,清洁的还是污染的,以及材料的机械力学特性和表面的物理化学特性。在深入研究这些现象之前,有必要对与摩擦学特性有关的固体表面本身的几何特性和物理化学特性进行了解。