2.1“滚珠轴承”作用理论
这种理论也称滚珠观点，认为纳米粒子尺寸较小，近似球形，在摩擦副间可以起到微型球轴承的作用，减少了摩擦阻力，降低了摩擦因数，减少了磨损，从而提高了摩擦表面的润滑性能。润滑油最大无卡咬负荷的大幅提高，可以认为是纳米粒子在摩擦表面起支撑负载荷的“滚珠轴承”作用，进而提高润滑油的抗磨抗极压性。这种“滚珠轴承”的摩擦机理目前还缺乏进一步的实验支持。
“滚珠观点”认为，纳米润滑剂之所以具有较好的润滑效果，是由于以下三方面作用产生的：第一，纳米粉体微粒为球形，可以起一种类似“微轴承”的作用，从而提高了润滑性能。第二，在重载荷和高温条件下，两摩擦表面间的球形微粒被压平，形成滑动系，降低了摩擦和磨损。第三，超细的纳米粉体可以填充工作表面的微坑和损伤部位，起到修复作用。硬质粉末作为润滑油添加剂的减摩机理属于此种观点。2.2薄膜理论薄膜理论认为在摩擦过程中纳米粒子在摩擦副上形成了一层纳米薄膜。纳米薄膜的性能不同于一般的薄膜，它的韧性、抗弯和强度均大大优于一般薄膜。这层膜减小了摩擦，提高了承载能力，从而减轻了磨损。
石墨微细分散于润滑油中显著改善极压工况下的润滑特性，油膜承载能力明显提高。摩擦过程中石墨吸附含有活性元素或活性基团的化合物，提高石墨在摩擦表面的附着力而形成复合膜。硼酸铜颗粒在摩擦表面发生摩擦化学反应，生成了由B203及FeB等组成的表面保护膜。这种情况可以理解为纳米颗粒在摩擦作用、摩擦化学作用和摩擦电化学作用下，摩擦副与润滑材料之间产生能量交换和物质交换，从而在摩擦表面上形成保护膜，起到抗磨减摩作用。由于在摩擦过程中形成了纳米颗粒沉积膜，以及由润滑剂活性元素同金属摩擦副表面相互作用生成的摩擦化学反应膜，二者组成复合边界润滑膜，从而有效地提高润滑剂的摩擦学性能。
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