面積＝たてxよこ｜だいぶ異なる「真実接触面積」

”見かけ”の接触面積 と 真実接触面積

金属でもガラスでも、平面に見える表面をどんなに精度よく仕上げても、微視的に見ると平面には必ず凹凸があります。見かけ上、平面同士が均一に接触しているように見えても、実際に接触している面積は非常に小さいと言われます。

小学生の頃に、算数で学習した四角形の面積を求めるための公式「縦(a)x横(b)」をトライボロジーでは、見かけの接触面積（Apparent Contact Area）と呼び区別します。実は見かけの接触面積で接触していることはなく、微視的に見ると、接触する部分の面積はとても限られていることがあります。それを真実接触面積（Real Contact Area）と呼びます。トライボロジーではこの概念がとても重要なため、2つの接触面積を区別して扱われます。

"見かけ"より遥かに小さい真実接触面積

2,000㎟（イメージとして、1辺あたり44.7mm程度の正方形）の軟鋼でできた2枚の板を重ねたときの結果_*によると、荷重2kgfを加えたときの真実接触面積の総和は0.02㎟（真実接触点の数は3）、荷重500kgfを加えたときは、5㎟（真実接触点の数は35）であったと解説されています。荷重をかけないと非常に小さい面積で荷重すべてを支えていることが理解できます。また真実接触面積は、見かけの面積とではなく、荷重の大きさに依存します。これは接触面と電気抵抗の関係から確認されています。

*　出典：「2.3　二表面の接触と真実接触面積」 - 『トライボロジー入門 摩擦・摩耗・潤滑の基礎』（2014）幸書房