边界润滑的条件下，表面膜主要是由具有极化性能的润滑剂所形成的一种具有润滑作用的吸附膜。或润滑剂中的某些元素（如氯、硫、磷等）与金属表面发生化学反应而生成的化学反应膜。内表面层主要是在加工过程中形成的冷硬层和变形层。冷硬层-贝氏层,是在表面加工时，由于表面分子层熔化和流动而形成的一种非结晶层或具有非常细的一层结晶组织（厚度约0.1μm）。变形层是由于表面加工产生的弹性变形和塑性变形，以及局部高温使晶格扭曲变形而形成的一种加工硬化层（厚度约1-50μm）； §2-2 界面力一、界面的概念界面是固、液、气三相中的两个物相之间相接触的交接部分。它不是一个简单的几何平面，而是从某一物相过渡到另一物相的界面区或称界面相。 界面相的特征：1.有一定的厚度（约几个分子厚）；2.有与相邻的本体相完全不同的结构组分和性质。一般宏观界面有五种类型，由于气体与气体可以完全混合，因而在气体之间一般不存在稳定的界面。
二、界面力的类型在界面相中的粒子，由于两侧本体相中的粒子对它的作用力不相等而处于不平衡的状态，合力将垂直于界面并作用在界面相中的粒子上，从而使界面相中的粒子具有本体相粒子所没有的附加界面能。界面相的粒子具有吸附其他粒子以使其本身达到平衡状态及降低自身能量的倾向，即产生界面力（表面力），这是一种微观尺度上的力。液体-表面张力，固体-表面能 对于两个铜原子来说，当A两个原子的距离为3 pm,0在P点上，吸力和斥力相平衡；OP为其平衡原子距。对于所有原子，分子间的作用都具有如图所示的形式，Q点是使两个原子分离的临界点。按照作用距离或作用势能的大小，通常可将表面力划分为三类，即短程力、分子间引力和长程力。1.短程力作用距离一般相当于原子尺寸。主要表现为形成表面化学键，即在固体表面的分子与被吸引的分子之间的相邻原子，由于产生电子转移或共用电子而结合在一起以形成稳定结构的一种结合方式。（1）离子键力离子晶体的结合力，没有方向性和饱和性。其特点是在原子之间发生了电子转移。 （2）共价键力原子晶体的结合力，具有方向性和饱和性。共用电子对的方式结合成分子，是由两原子之间一对自旋相反的共有电子形成的。（3）金属键力金属晶体原子之间的结合通过共用电子云的方式而结合在一起。没有饱和性和明显的方向性。
2.分子间引力这种表面力的作用距离一般有几个分子直径的大小，约0.3-0.5μm。微观粒子之间相邻原子相互作用的一种结合力，这种力的产生是由于粒子之间偶极距的相互作用。偶极距的概念当两个粒子相距很近，其相邻原子上的电子运动受到干扰，互相沿对方的总电场的作用力方向移动，从而使粒子外层的电子分布成为瞬时不对称，使正负电荷的重心不重合，此时粒子就显示出正负两极，即偶极。出现偶极的粒子中，正负电荷重心间的距离与电荷的乘积即偶极距或永久偶极距，具有偶极距的分子称为极性分子或偶极子。偶极距越大，分子的极性或电性越显著。 按照相互作用的偶极距的不同类型，这种表面力主要有三种，即静电力、诱导力和色散力，这三种力一般统称为范德华力。此外也把氢键力看作是一种分子间引力。（1）静电力（Keesom力）一般发生在极性分子之间，它是极性分子的永久偶极距之间发生经静电相互作用所产生的引力，其本质是静电引力。其大小与偶极间的距离、偶极距的大小及其取向有关，故也称为取向力。（2）诱导力（Debye力）发生在极性分子与非极性分子之间，即极性分子的永久偶极距与非极性分子的诱导偶极距之间相互作用的一种静电力。（3）色散力（London力）发生在两个非极性分子之间的作用力，即非极性分子的瞬时偶极距之间相互作用的引力。由于这种力的性质与产生光色散的原因有密切联系而称为色散力，这种力普遍存在与各种分子之间，它是最主要最普遍的一种范德华力。
上述三种范德华力都是负值，表明它们是吸引力。其大小与分子间距的7次方成反比，而其相互作用的势能与分子间距的6次方成反比。?(r)??CAr?6伦敦根据量子力学的摄动理论导出的。 （4）氢键力当氢原子与电负性大的原子（如氧、硫等）以共价键的方式形成化合物时，氢便带上部分正电。由于氢原子半径小，又无内层电子，故氢核形成很强的静电场，因而可以吸引另一个分子中电负性大的原子而形成分子间的一种键，即氢键。这种形成氢键的静电相互作用力即为氢键力。 3.长程力宏观物体之间或分子与宏观物体之间的相互作用力。实质是两相之间的分子引力。由于它比范德华力的作用范围大的多，故称长程力。可以被看作是分子间以某种方式加和或传播而形成的范德华力。（1）色散力加和实质是粒子间的电场传播。如果分子（或原子）间的相互作用力有简单的加和性，则对于一个分子与宏观固体，其相互作用的势能即为该分子与固体上的各个分子（或原子）相互作用势能的加和。 （2）诱导偶极距的传播对于极性固体与可被极化的分子之间的相互作用，其长程力可以看作是具有永久偶极距的极性分子与具有诱导偶极距的极性分子之间的短程相互作用的传播所产生的一种作用力。诱导偶极距的大小将按指数关系下降。 §2-3 界面效应?界面效应是指那些由于界面具有不同于本体相的特殊的物理、化学性质而在界面相上产生的各种物理、化学现象，包括表面吸附、润滑、表面化学反应和粘附等。 一、表面吸附现象1.吸附的概念与分类吸附是指在界面相中一种或多种组分的浓度不同于本体相中的浓度的现象。根据接触相的不同，可以把吸附分为4种：固-气，固-液，液-气，固-固。吸附是界面力作用的结果，按吸附时作用力的不同，可将固体表面吸附分为物理吸附和化学吸附。 （1）物理吸附主要是由于范德华力的作用，但含氧化合物的吸附也可能由氢键产生。(2)化学吸附由于物质本体相分子的化学键已经饱和，而界相分子的化学键没有饱和，界面上的分子可以通过电子转移或共用电子对，与被吸附的分子形成化学键。2.吸附膜(adsorption film)在固体表面，由于物理吸附而形成的薄膜称为物理吸附膜。多层吸附膜。固体表面由于化学吸附而形成的吸附膜称为化学吸附膜，化学吸附膜只能是单分子层。 吸附膜消失的现象称为解吸或脱吸。在一般情况下，吸附都是放热过程，但物理吸附的吸附热较低，即吸附时放出的热量较少，因而温度稍一升高就会解吸。物理吸附-吸附和解吸都是完全可逆的；而对于化学吸附，其吸附热较高，且具有一定的选择性，吸附和解吸是不完全可逆的。物理吸附热约为4.2-42kJ/mol-低载、低温、低速化学吸附热约为42-420kJ/mol-中载、、中温、中速