绿色摩擦学是契合双碳战略、赋能机械制造绿色升级的新兴前沿学科，是推动工业节能、减损、环保发展的核心研究方向。本书聚焦绿色摩擦学最新研究进展与产业化应用，体系完整、内容详实，全面整合了该领域国内外前沿科研成果与技术突破，是一本兼具创新性、系统性与实用性的专业著作。

全书层层递进、逻辑严谨，系统阐释了绿色润滑剂、纳米添加剂、绿色复合材料、仿生纹理表面等核心基础理论，深度剖析各类生物润滑剂、纳米功能材料、自愈合防腐涂层的摩擦学性能与作用机理。同时结合大量试验数据、数值模型与文献资料，讲解绿色机械加工、纹理刀具优化、气体轴承性能改良等关键应用技术，精准分析当下绿色摩擦技术的优势与现存局限，并科学预判行业未来发展趋势。

本书打破理论与工程应用壁垒，兼顾基础科研与工业落地，内容覆盖材料改性、机械加工、工业润滑、防腐防护等多个技术领域，技术维度丰富、研究视角全面。既系统梳理了领域经典研究体系，又融入纳米技术、生物润滑、智能表面改性等新兴研究方向。

全书学术严谨性高、技术指导性强，适合机械工程、材料科学、润滑工程、工业节能等相关专业高校师生、科研人员参考研读，同时可为高端装备制造、绿色加工、工业节能等行业的工程技术人员提供技术借鉴，是助力摩擦学领域绿色革新、推动工业可持续发展的优质专业读物。

本书聚焦绿色摩擦学领域的前沿研究与实践应用，系统梳理了该学科的最新发展成果。本书兼具理论深度与实践价值，内容围绕绿色润滑剂、绿色复合材料、纹理表面、绿色机械加工四大核心方向展开，深入探讨生物润滑剂的摩擦学性能、纳米技术在润滑领域的应用、聚合物复合材料的摩擦学研究、自愈合涂层的工作原理、纳米压痕及压痕尺寸对层状结构高熵合金相态的影响，以及表面纹理处理对轴承、刀具摩擦学性能的优化作用等关键内容。

本书可供机械制造、汽车工程等领域的工程技术人员使用，也可供高等院校材料科学与工程、机械工程等相关专业的师生参考，同时还对绿色工业、可持续材料领域的科研工作者及行业决策者具有参考价值。

T.V.V.L.N.拉奥（T.V.V.L.N.Rao），于1994年获得印度卡利卡特国立技术学院（前身为地区工程学院）机械制造技术硕士学位，于2000年获得印度理工学院德里分校流体膜轴承摩擦学博士学位，目前担任默德讷伯莱科学技术学院机械工程系教授，并担任 Journal of Engineering Tribology、Industrial Lubrication and Tribology、Tribology—Materials, Surfaces and Interfaces和 Arabian Journal for Science and Engineering的客座副主编，是美国摩擦学者和润滑工程师协会、马来西亚摩擦学学会和印度摩擦学学会的成员。目前的研究方向为轴承、润滑和摩擦学。迄今为止，已发表（或合作发表）论文120余篇。作为首席研究员和联合首席研究员，获得了马来西亚高等教育部的多项研究基金，以及日本住友基金会的一项研究基金。曾担任SRM科技学院副教授（2017—2020年）、LNM信息技术学院客座教授（2016—2017年）、马来西亚国油科技大学（UTP）副教授（2010—2016年），以及博拉理工学院（BITS）皮拉尼校区（2000—2004年，2007—2010年）和迪拜校区（2004—2007年）助理教授；曾任Tribology and Lubrication Technology（TLT）编辑委员会成员（2022年）、马来西亚摩擦学学会执行委员（2015—2021年）。

萨勒米亚·宾蒂·卡索朗（Salmiah Binti Kasolang），于1992年毕业于美国威斯康星大学麦迪逊分校，随后在马来西亚博特拉大学攻读制造系统工程硕士学位，在英国谢菲尔德大学攻读博士学位，师从罗布·德怀尔-乔伊斯（Rob Dwyer-Joyce）教授。现任马来西亚玛拉工艺大学（UiTM）槟城分校校长，马来西亚摩擦学学会（MYTRIBOS）主席。目前的研究方向为摩擦学，主要聚焦于流体动力润滑。拥有 10 年的行政管理经验，曾担任副院长（2009—2015年）和院长（2015—2017年）。积极领导玛拉工艺大学的摩擦学研究小组，发表了100多篇索引性论文。

解国新（Guoxin Xie），于2010年获得清华大学机械工程专业博士学位，2010—2012年和2012—2014年分别在清华大学摩擦学国家重点实验室和瑞典皇家理工学院（KTH）从事博士后研究。现任清华大学教授，FRICTION副主编，在国际期刊上发表论文80余篇，入选“青年*人计划”，曾获得“全国优秀博士学位论文”、瑞典皇家理工学院颁发的“拉格纳·霍尔姆奖（Ragnar Holm Plaque）”等重要学术奖项。研究方向包括固体润滑、电接触润滑、薄膜润滑等。

吉滕德拉·库马尔·卡提亚尔（Jitendra Kumar Katiyar），于2007年获得北方邦技术大学（UPTU）勒克瑙分校学士学位，2010年获得印度坎普尔印度理工学院硕士学位，并于2017年获得该学院博士学位，现任SRM科技学院机械工程系研究助理教授，印度摩擦学学会、马来西亚摩擦学学会、印度工程师学会和印度技术教育学会（ISTE）等机构的永久会员。在知名期刊上撰写/合著论文20篇以上，在国际/国内会议上发表论文30篇以上，并参编图书10本以上，出版Automotive Tribology and Tribology in Materials and Application及Engineering Thermodynamics（本科阶段用书）两本著作，还是各种与材料和摩擦学有关的知名期刊的活跃审稿人。研究方向包括碳材料摩擦学、聚合物复合材料、自润滑聚合物、润滑摩擦学、现代制造技术和先进技术涂层。曾担任Tribology Materials、

Surfaces and Interfaces、Journal of Engineering Tribology Part J、Arabian Journal for Science and Engineering及Industrial Lubrication and Tribology专刊的客座编辑。曾应邀就摩擦学、复合材料、表面工程和机械加工等多个研究领域发表过30多场演讲，组织过5次以上摩擦学教师发展计划（FDP）/短期课程及国际摩擦学研究研讨会。获得过多个政府组织［如印度人力资源发展部（MHRD）和印度科学与工程研究委员会（SERB）］的研究基金。

艾哈迈德·马吉迪·阿卜杜勒·拉尼（Ahmad Majdi Abdul Rani），于英国拉夫堡大学获得机械与制造工程学博士学位，于美国北伊利诺伊大学获得工业工程学理学硕士学位和制造学理学学士学位。自1998年以来，一直在马来西亚国油科技大学机械工程系任教，曾担任马来西亚国油科技大学机械工程系主任（2009—2011年），累计指导20多名博士研究生和硕士研究生。研究方向是生物医学工程、机械制造工程及摩擦学。近期荣获英国牛顿基金“英国创新领军人才奖学金（LIF）”。发表论文150多篇，获得专利3项，并在 ITEX、MaGRIs（MOSTI）、MARS、PENCIPTA、IME、SPDEC、CoRIC等展会中荣获超过15项金奖。作为首席研究员和联合首席研究员，获得了马来西亚高等教育部（FRGS、PRGS、ERGS、MyBrain）和马来西亚国油科技大学（YUTP、I-GEN、STIRF）的多项研究基金。

译者序

前言

作者简介

参编人员名单

第1章绿色摩擦学的最新进展

1.1简介

1.2绿色润滑剂

1.2.1绿色润滑剂合成物

1.2.2绿色添加剂

1.2.3绿色纳米微粒添加剂润滑剂

1.2.4绿色离子液体润滑剂

1.3绿色复合材料

1.3.1含添加剂的绿色复合材料

1.3.2绿色机械加工复合材料

1.3.3绿色纳米复合材料

1.3.4绿色复合材料涂层

1.4纹理表面

1.4.1纹理表面配置

1.4.2纹理粗糙表面

1.4.3仿生/定制纹理表面

1.4.4滑动纹理表面

1.5绿色机械加工

1.5.1绿色切削液

1.5.2绿色最小量润滑

1.5.3使用纹理/涂层刀具进行绿色机械加工

1.5.4绿色纳米润滑机械加工

1.6本章小结

参考文献

第2章添加剂作用下的生物润滑剂摩擦学性能分类

2.1背景

2.2润滑剂的类型和特性

2.2.1润滑剂的类型

2.2.2润滑剂的特性

2.2.3润滑剂的物理特性

2.2.4润滑剂的温度范围

2.2.5化学成分

2.2.6传统润滑剂基础油的分类

2.2.7用生物润滑剂替代矿物油

2.2.8生物润滑剂

2.2.9用作生物润滑剂的植物油

2.2.10生物润滑剂的应用

2.3汽车发动机用润滑添加剂

2.3.1添加剂的类型和机制

2.3.2添加剂概要

2.4微米/纳米添加剂

2.4.1氧化铜

2.4.2二硫化钨

2.4.3石墨烯

2.4.4二氧化钛

2.4.5二硫化钼

2.4.6六方氮化硼

2.4.7沸石纳米晶体

2.4.8二氧化硅

2.4.9氧化铈-氧化锆

2.4.10镍

2.4.11二烷基二硫代磷酸锌

2.5摩擦试验设备和程序

2.5.1销盘式摩擦磨损试验机

2.5.2四球摩擦磨损试验机

2.5.3滚珠盘式摩擦磨损试验机

2.6本章小结

2.7未来研究

参考文献

第3章用于工业应用的可持续生物润滑剂的摩擦学研究

3.1简介

3.2卡兰贾树油酯和聚甘油-4聚辛酸酯的试验研究

3.2.1卡兰贾树油酯和聚甘油-4聚辛酸酯的光谱分析

3.2.2卡兰贾树油酯和聚甘油-4聚辛酸酯的物理化学特性

3.3卡兰贾树油酯和聚甘油-4聚辛酸酯的摩擦学性能

3.3.1卡兰贾树油酯和矿物油的摩擦学性能

3.3.2卡兰贾树油酯的计算研究

3.3.3聚甘油-4聚辛酸酯的摩擦学性能

3.4润滑油基础油的生物降解性研究

3.5本章小结

参考文献

第4章纳米技术驱动的干预措施在生物润滑剂摩擦学中的

可持续性运用

4.1简介

4.2基础油

4.2.1石油基础油

4.2.2合成油

4.2.3植物油基生物润滑剂

4.3生物润滑剂的特性及提高热氧化稳定性的方法

4.3.1脂肪酸成分对摩擦学性能的影响

4.3.2提高生物润滑剂稳定性的方法

4.4添加剂演变发展

4.4.1低SAPS添加剂

4.4.2零SAPS添加剂

4.4.3用作润滑添加剂的纳米微粒

4.5纳米微粒参数对摩擦学性能的影响

4.5.1纳米微粒尺寸对接触区的影响

4.5.2纳米微粒形状对接触区的影响

4.5.3纳米结构对接触区的影响

4.5.4纳米微粒浓度对接触区的影响

4.6纳米润滑剂对热导率和摩擦学性能的影响

4.7纳米润滑剂改善摩擦学性能的假想作用机制

4.8纳米润滑剂局限性

4.9本章小结

参考文献

第5章含绿色纳米材料的聚合物复合材料摩擦学研究

5.1简介

5.2含微米微粒/纳米微粒的聚合物（零维）

5.2.1含液态核壳微粒的聚合物复合材料

5.2.2含固体核壳微粒的聚合物复合材料

5.3含有微米/纳米纤维材料的聚合物（一维）

5.4含有二维纳米材料的聚合物

5.5本章小结

参考文献

第6章自愈合涂层功能组分的工作原理及其在防腐蚀绿色

摩擦学中的应用综述

6.1简介

6.2自主自愈合涂层

6.2.1压坑填充技术

6.2.2腐蚀抑制技术

6.3分析工具

6.4本章小结

参考文献

第7章纳米压痕和压痕尺寸对层状结构高熵合金中不同相态的影响

7.1简介

7.2试验程序

7.3试验结果与分析

7.4本章小结

参考文献

第8章利用表面纹理处理改善中型径向气体轴承的摩擦学性能——

绿色摩擦学研究进展

8.1简介

8.2数值模型

8.2.1可压缩雷诺方程

8.2.2网格独立性和数值验证

8.2.3纹理设计

8.3结果与讨论

8.3.1偏心率

8.3.2转速

8.3.3流体膜间隙

8.4本章小结

参考文献

第9章用于改善薄板金属成形中润滑和摩擦的纹理化刀具表面

9.1简介

9.2开发薄板金属成形摩擦学试验系统

9.2.1薄板金属成形平模之间的带材压缩试验装置

9.2.2 纹理化刀具表面形貌

9.3薄板金属成形中的纹理化刀具表面

9.3.1凹槽间凸出物距离的影响

9.3.2接触面积比的影响

9.4纹理化刀具表面的微流体动力机制的建立

9.5本章小结

参考文献

第10章绿色机械加工技术综述

10.1简介

10.2干式机械加工

10.2.1切削刀具技术

10.2.2冷却技术

10.3最小量润滑

10.4本章小结

参考文献

第11章绿色摩擦学的未来展望

11.1简介

11.2绿色润滑剂的未来展望

11.3绿色复合材料的未来展望

11.4纹理表面的未来展望

11.5绿色机械加工的未来展望

11.6本章小结

参考文献

绿色摩擦学关注创新型润滑剂、材料、表面处理和加工技术，旨在减少摩擦与磨损，从而实现环境保护与可持续发展。本书以“绿色摩擦学的新兴技术与应用”为主题，为绿色摩擦学领域新兴知识的共享搭建平台。本书探讨了绿色摩擦学领域的持续趋势与未来前景，并围绕摩擦学研究者的核心关切，系统阐述了绿色摩擦学领域的广泛议题。

本书各章内容汇集了国际摩擦学界众多专家的研究成果，旨在共同推动绿色摩擦学领域的发展，重点介绍了数学、化学、物理学、材料学和机械工程学在绿色摩擦学最新进展与发展中起到的作用，对绿色摩擦学在绿色润滑剂、绿色复合材料、纹理表面和绿色机械加工领域的最新进展进行概述。本书内容范围包括绿色摩擦学新兴技术与应用的最新进展和未来展望，重点介绍了绿色（环保型）润滑剂的当前趋势和未来发展、绿色/环保材料的摩擦学性能改善、纹理/仿生表面的优越摩擦学特性，以及最小量润滑等方面的关键研究成果。