從古到今，表面摩擦磨損一直是非常重要的問題。在古代，人類利用從植物種子中提取的動(dòng)物脂肪和潤滑物質(zhì)來解決一些摩擦磨損問題。直到初次工業(yè)革命之后，隨著石油的開采，現(xiàn)代意義上的潤滑油才真正出現(xiàn)。隨著潤滑劑的發(fā)展，一些聚合物潤滑劑逐漸出現(xiàn)。然而，傳統(tǒng)的流體潤滑材料對溫度非?！懊舾小薄＠?，油脂類潤滑材料的最高工作溫度通常只有200℃以內(nèi)，聚合物基潤滑材料的較限工作溫度為400℃。溫度過高會(huì)導(dǎo)致潤滑材料氧化失效，從而對材料表面造成機(jī)械損傷。固體潤滑可在較寬的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)潤滑，并具有優(yōu)異的耐磨性。所以固體潤滑可能是未來潤滑油發(fā)展的主要方向。如今，自潤滑膜等固體潤滑物質(zhì)在工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用，如軸承、齒輪、導(dǎo)軌等，但在耗能機(jī)械在接觸工程實(shí)際應(yīng)用中會(huì)面臨以下問題：（ 1) 硬度要求。對于刀具來說，硬度是保證刀具切削加工質(zhì)量和使用壽命的硬指標(biāo)，但通常不需要機(jī)床接觸點(diǎn)。非常硬的配合接觸，因?yàn)榻佑|載荷通常是分布的，接觸疲勞可以更好地避免接觸面的柔順。 (2) 環(huán)境問題。大多數(shù)機(jī)器在不同的環(huán)境溫度下工作，增加有規(guī)律和不規(guī)律的溫度波動(dòng)，這涉及到自潤滑膜的溫度服務(wù)。因此，在這些前提下，寬溫度范圍自潤滑薄膜是否具有持續(xù)的自潤滑能力，在實(shí)際應(yīng)用中具有很大的研究價(jià)值。
對于自潤滑膜在較寬溫度范圍內(nèi)的連續(xù)潤滑，主要采用兩種方法解決：一種是單層膜，另一種是多層膜。單層薄膜主要是復(fù)合膜，一般由陶瓷或金屬基材和潤滑成分按一定的組成比采用相應(yīng)的加工工藝制成。通常，陶瓷或金屬基材可以提供更好的耐磨性和承載能力。潤滑成分的加入，可在較寬的溫度范圍內(nèi)提供優(yōu)異的連續(xù)潤滑性能，從而增強(qiáng)固體潤滑劑在實(shí)際應(yīng)用中的連續(xù)潤滑能力。但在循環(huán)溫度下，其自潤滑效果的連續(xù)性會(huì)受到很大影響。因此，研究一種可以在循環(huán)溫度下使用的涂層非常重要。多層薄膜由不同金屬的薄層制成或具有不同的通過交替疊加相同成分的合金薄層而形成的復(fù)合涂層。
目前，外學(xué)者利用固體潤滑技術(shù)解決了工程應(yīng)用中的諸多問題，如滑動(dòng)部件的使用壽命、較寬溫度范圍內(nèi)的連續(xù)潤滑和溫度可逆條件下的連續(xù)潤滑等。單層薄膜制備工藝簡單，易于添加各種增強(qiáng)相，基體（金屬基、陶瓷基等）耐高溫、摩擦磨損等，加入不同的潤滑成分形成在摩擦面上形成一層轉(zhuǎn)移膜，從而具有良好的潤滑性，因此被廣泛應(yīng)用：但是，單層膜各相晶粒形成和生長所需的能量環(huán)境很難通過變化來精確控制制備過程中，很難準(zhǔn)確控制相的分布和大小。此外，由于單層薄膜貴金屬潤滑成分消耗量大，其連續(xù)潤滑性能也比較弱。由于具有高硬度、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、抗氧化等優(yōu)良性能，多層膜使其磨損壽命大大延長。在較寬的溫度范圍內(nèi)形成潤滑相，使其連續(xù)潤滑能力非?？捎^，這對于溫度循環(huán)問題非常重要。提供了很好的解決方案。但是目前還存在很多問題，如復(fù)合膜中固體潤滑劑與基體的結(jié)合、新型固體潤滑劑的開發(fā)等=新型納米結(jié)構(gòu)多層膜的開發(fā)、納米結(jié)構(gòu)多層膜硬度機(jī)理的研究薄膜等更寬溫域范圍內(nèi)的自潤滑多層薄膜的設(shè)計(jì)是未來探索的方向。
