国家标准计划《仿生结构表面摩擦系数测试方法》由 TC598（全国仿生学标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国机械工业联合会。

主要起草单位 吉林大学 、北京机械工业自动化研究所有限公司 。

仿生结构表面是近年来成功发展起来的一种受自然界启发的通过模仿生物体的表面宏观、微观、纳观结构形态制备出的新型功能表面，可被看成由不同形状、尺寸和分布的微柱或微孔构成。

与均质和/或光滑表面相比，此类表面具有诸多独特的性质和功能。

这些性能中，摩擦性能对仿生结构表面在不同条件和环境下的服役和应用具有至关重要的作用。

摩擦作为表/界面接触的基本行为，与机械设备或部件的减摩、耐磨和效率的提高等密切相关。

通过模仿自然生物表面结构，国内外研究者已开发出各种制备技术，可在不同材料，如金属和合金、有机材料和无机材料上制备出各种不同结构尺度的仿生结构表面，可表现出高效控粘、减摩、增摩等不同的摩擦学或摩擦磨损性，在光电、电子、能源、机械、航空、生物医学等众多工程领域具有广泛的应用。

为正确评估和比较仿生结构表面的摩擦性能，建立确定仿生结构表面的摩擦系数(Coefficient of friction, COF)的国家标准具有必要性和紧迫性。

由于仿生结构表面的结构尺度和表面形态的多样性特点，以及构成仿生结构表面的基体材料力学性能和化学性质的差异，均质和/或光滑表面COF测试方法对仿生结构表面不再完全有效。

仿生结构表面与光滑表面与摩擦副接触形式不同(连续与不连续接触)，摩擦过程和摩擦机制不同，摩擦磨损过程存在显著差异。

对于仿生结构表面，当待测表面的微柱高度或微孔深度和硬度相差过大却使用相同加载力时，在摩擦测试过程中，当加载力过大或摩擦副选择不当时，摩擦副与表面微柱或微孔之间的相互摩擦会导致仿生结构损伤，如微柱或微孔表面微结构的剪切变形和断裂、高载荷导致的表面结构的扁平化，特别是在初始磨合阶段更为明显。

结构损伤的程度取决于微柱和微孔的尺度和形态，基材材料的力学性能(强度或硬度)，同时还与试验条件和实验参数有关。

因此，为避免造成待测表面的结构损伤，使测得的COF能够真实地反映仿生结构表面的摩擦性能，首先根据仿生结构表面微结构尺度和基材的硬度进行分类；然后对分类后的每一组表面设置相应的终止测试的临界深度H0，防止表面仿生结构被完全磨损后的测试结果影响；最后在摩擦试验中通过适当规范试验条件和实验参数避免这种结构损伤对仿生结构表面摩擦系数准确性的影响。

本标准规定并系统阐述了由不同微柱或微孔构成的仿生结构表面摩擦系数的测试方法。本标准适用于测量和比较在一定条件下具有不同形态和分布特征、微柱或微孔结构尺度范围从10mm到10nm构成的仿生结构表面的摩擦学性能。 仿生结构表面包括采用增材制造(3D打印)、高能束(激光、离子束、电子束)、电火花、纳米冲压成型和超精密机械微加工(金刚石切割、铣削、飞刀切割、金刚石砂轮成形磨削、振动切割等)、化学腐蚀加工等技术加工而成的金属和合金表面；采用不同模板成型方法和3D打印方法制备的有机材料；以及采用不同粉末冶金方法结合高能光束加工技术制备的无机材料。在试验过程中应根据不同的条件，使用特定的润滑剂。