エンジンオイルや添加剤を使用する理由は、
潤滑剤によって固体同士よりも低い剪断抵抗の油膜を作り、２つの固体を引き離すことで、
摩擦・摩耗を少なくし、表面の損傷を防止する事と言えます。

その油膜の形成や潤滑性は

・潤滑油の粘度
・添加剤の化学的性質
・荷重や速度などの機械的条件

によって変化します。

専門的には潤滑モードが３段階に分けられて考えられています。

１．流体潤滑（ＨＤＬ）　および　弾性流体潤滑（ＥＨＬ）

２．部分弾性流体潤滑（ＰＥＨＬ）　または　混合潤滑（ＭＬ）

３．境界潤滑（ＢＬ）

これらの状態の時に

固体の表面にもあらさがあるため、２つの固体の凸凹の高さにも
関係するわけですが、その凸部の平均偏差を「」として考えます。

油膜の厚さは「ｈ」で表しますと２つを併記して表せます。

流体潤滑（ＨＤＬ）	ｈ、ｈ＞１０-5ｃｍ	潤滑油の内部摩擦（レオロジー特性）による抵抗が支配的な潤滑。
弾性流体潤滑（ＥＨＬ）	ｈ１０-4〜１０-6ｃｍ	効果的潤滑膜はあるが、圧力による潤滑膜の粘度が増大する。固体表面は弾性変形する。
部分弾性流体潤滑（ＰＥＨＬ）混合潤滑（ＭＬ）	ｈぐらい	固体の凸部は一部で接触し、荷重もそこで支えられる。摩擦抵抗は 油膜の剪断と表面凸部の間の相互作用によって生じる。
境界潤滑（ＢＬ）	ｈ→ ０へ向かう	荷重は表面凸部の変形を通して支えられる。摩擦現象は潤滑油の 粘性からは説明できず、固体間の接触の相互作用と 固体と添加剤を含む潤滑油の間の相互作用 特に潤滑油の界面化学作用や化学反応性が重要となる。

表面の化学反応を考える領域は
上記の潤滑モードの２．と３．に関わるものです。
ただ、１．は理想的潤滑と考えられますので、現実のエンジンなどでは、どうしても
摩耗に関わるこちらの方に重点が置かれそうです。

なお「表面粗（あら）さ」をどういうふうに定義するかが問題になっていますが、もともと、加工に関連して製品の
品質管理的な側面が強いため、３次元的なものをどこまで測定すれば良いかは、用途によって
変わってきます。
オイルの定着性向上のため、深さ４ミクロンの溝をわざわざ施してある軸受けや、磁気ハードディスクでは、
５０−１００ｎｍ（ナノメートル）の溝を掘っていますが、これを「表面粗さ」と呼ぶかどうかはわかりません。
けれど、製品が壊れて行く＝摩耗面で言えば「表面が意図した幾何学的形状から外れる」と言うことを
考えて行くとどうしても、トライボケミストリーを考える必要性が生まれてきます。

１９９４年改訂（現在）の「表面粗さ−定義および表示」を参考として載せておきます。
 

粗さの求め方	粗さ曲線よりすべてのパラメータを求める。
基準となる線	平均線（ろ波うねり曲線を直線に置き換えた線）
粗さ曲線のカットオフ値	位相補償型高域フィルターの利得が５０％になる高周波に対応する波長
パラメータ（評価変数）	算術平均粗さ・・・・・・・・Ｒａ 最大高さ・・・・・・・・・・・・Ｒｙ（＝Ｒｍａｘは使用しない） 十点平均粗さ・・・・・・・・Ｒｚ※1 凸凹の平均間隔・・・・・・Ｓｍ 局部山頂の平均間隔・・・Ｓ 負荷長さ率・・・・・・・・・・・ｔｐ
評価する部分	評価長さ・・・・・・・・・・・・ｌｎ 基準長さ・・・・・・・・・・・・ｌ （すべてのパラメータに対して評価）
区間表示	上限下限を書き、単位と粗さのパラメータを書く 例えば（６．３−１．６）μｍＲａのように。
廃止されたもの（１９８２年改正時より）	最大値表示、仕上げ記号、粗さ数

※¹十点平均粗さ・・・Ｒｚ・・・(ten　points　average　height,　peak　to　valley　average）
　　　　　　　　　　　　　基準長さの粗さ曲線において、その平均線から高い方の５個の山および低い方の５個の谷までの距離を
　　　　　　　　　　　　　それぞれ平均した値の差。単位はμｍである。
                             〔ＪＩＳ　Ｂ　０６０１〕
 

参考文献：トライボロジスト４３号第１１巻（１９９８）９１９−９２４：谷村吉久
（収容文献）文献　１．ＡＳＭＥ　Ｂ４６　１−１９９５．
　　　　　　　文献　２．日本規格協会：ＪＩＳ　Ｂ　０６０１−１９７０　
　　　　　　　文献　３．日本規格協会：ＪＩＳ　Ｂ　０６０１−１９７６
　　　　　　　文献　４．日本規格協会：ＪＩＳ　Ｂ　０６０１−１９８２
　　　　　　　文献　５．日本規格協会：ＪＩＳ　Ｂ　０６０１−１９９４
　　　　　　　文献　１１．日本規格協会：ＪＩＳ　Ｂ　０６１０−１９９８
　　　　　　　文献　１２．奈良治郎：表面粗さの測定・評価法（テクノコンパクトシリーズ６）、（株）総合技術センタ（１９８３）　７．

・1.固体表面エネルギー
・2.物理吸着と化学吸着
・3.表面温度
・4.耐摩耗膜の構成
・5.トライボ化学とメカノケミストリー
・6.ケモメカニカル効果

　　　　　　　
　　　　　表面張力（単位長さあたりの力）＝γ・・・単位面積あたりのエネルギー量（表面自由エネルギー）を単位とします。

ＣＧＳ単位・・・γ（ｄｙｎｅ／ｃｍ）＝Ｇ^s（Ｇｉｂｂｓの表面自由エネルギー／単位面積）エルグ(erg/cm²)
                           　　　　　　　　＝Ｆ^s（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚの表面自由エネルギー／単位面積）

ＳＩ単位・・・・・γ（Ｊ／ｍ²）・・・１Ｊｍ²＝１０００erg/cm²

　　Ｂ．接着仕事と凝集仕事
　　　　　接着仕事＝ＷＡ＝γａ＋γｂ−γａｂ・・・ａ，ｂは固相、液相の表面エネルギー
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　両相が液体でγａｂ＝０ならば両相間の分子は
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　強く作用し合い、界面を通して自由に混じり合う。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ａの固体とｂの固体が持つ表面自由エネルギー＝γａ＋γｂ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　と２固体の界面自由エネルギー＝γａｂの関係。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＷＡは２固体を引き離すのに必要なエネルギー、または
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２固体がくっついているエネルギー
　
　　
　　　　　凝集仕事＝Ｗｃ＝２γａ　　　　　　　・・・単一相が接している場合、つまりａ＝ｂの場合の表面張力
 

           広がりの条件＝ γｓｖ⁰＞γＬＶ⁰・・・・・γｓｖ⁰・・・（液体の飽和蒸気下の）固体の表面エネルギー
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　γＬＶ⁰・・・（固体表面上の）液体の表面張力

                                                                       この場合は固体面の方が液体の表面張力より強いため、液体が
                                                                       固体表面に引き寄せられて広がると言うことになります。
 

表面エネルギーの小さな材料は対称性が高く、極性を持たないため、水などに濡れにくい。
表面張力が大きいほど、濡れにくくなる。

材料	表面エネルギー			溶剤	表面張力（２０度Ｃdyne/cm）
アルミニウム	５００			水	７２．７
銅	１１００			エチレングリコール	４８．４
鉄	２０３０			シクロヘキサノン	３５．２
木材（ダクラスファー）	５８〜６１			ダイアセトンアルコール	３０．２
メラニン樹脂	５２			キシレン（ｏ，ｍ，ｐ，）	３０．０，２８．６，２８．３
ポリビニルブチラール	５３．６（２６度Ｃ）			エチレングリコールモノエチル エーテルアセテート	２８．２
ユリア樹脂	４５			ｎ−ブチルアセテート	２５．２
エポキシ樹脂	４６、４７			メチルエチルケトン（ＭＥＫ）	２４．６
ポリ塩化ビニル	３９、４１．９			ｎ−ブチルアルコール	２４．６
ポリメタクリル酸エチル	３９、４１			アセトン	２４．０
ポリ酢酸ビニル	３６．５			ミネラルスピリット	２４．０
ナイロン	４６			メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）	２３．６
ポリエチレンテレフタレート	４３			メタノール	２２．６
ポリビニルアルコール	３７			ヘキサン	１８．６
ポリスチレン	３３
ポリエチレン	３１
ポリプロピレン	２９
シリコーン樹脂	２０
ポリテトラフロロエチレン	１８．５

参考文献「オゾンの不思議」講談社伊藤泰郎著ｂ１２７０から（引用：沖津俊直「接着剤の実際知識」）