Yüksek basınç (YB) katkı maddeleri, birbiri ile eş çalışan sürtünme çifti malzemesi ile kimyasal olarak reaksiyon oluşturan bileşikleri içermektedir.
Böylece yüzeye sıkı sıkıya bağlanan, yırtılmaya ve kopmaya dirençli yağlayıcı bir film meydana getirmek için yeni bileşikler oluşturulmaktadır. Oluşan bu film, yağlayıcı maddenin etkinliğini arttırmakta ve sürtünme yüzeylerinin doğrudan metal-metal temasını, birbirine kaynamasını ve tutunmasını önlemektedir. Yağlamada hedef sadece sürtünme kat sayısının azaltılmasının gerekli olmadığının bilinmesidir.
Kayganlık (yağlanma, yağlılık) katkı maddeleri, takviye edilmemiş yağdan daha fazla polar molekülleri ile fiziksel adsorpsiyonla ve kimyasal adsorpsiyon (kemisorpsiyon) yolu ile sürtünme çifti yüzeylerinde, daha yüksek yük taşıma kapasiteli ve daha düşük sürtünme katsayılarına sahip sınır filmleri oluşturmaktadırlar.
Yüksek basınç katkıları, genellikle yüzeylerin birbirine kaynamasını önleyen katkı maddesi etmenleri gibi yüksek yüzey sıcaklıklarında etkili olurlar. Yağ filminin kopması halinde yükteki ani artış, çok küçük yüzeylerde anlık çok yüksek sıcaklık flaşlarının oluşmasına neden olmaktadır. Bu durum da çok sıcak lokal yüzeylerin oluşmasını sağlamaktadır. Bu koşullar altında katkı maddesi parçalanmakta ve reaksiyon oluşturarak çoğunlukla inorganik bir tabaka (özellikle klorür, sülfid, fosfat bileşiği, fosfid veya düşük erime noktalı ötektik) oluşturmaktadır. Bu tabaka mikro kaynak direncine ve aşınmaya karşı dayanıklıdır. Eşzamanlı olarak sıcaklık flaşları söndüğünden sıcaklık, katkı maddelerinin parçalanma sıcaklığın altına düşer ve tabaka oluşumu kesilir. Eğer tabaka kırılırsa ise proses tekrarlanır. Bu kendini kontrol eden mekanizma, yalnızca lokal sıcaklık katkı maddenin parçalanma sıcaklığının üzerine çıktığında tekrar çalışır duruma gelmektedir.
Çoğunlukla organik bileşikler olan kayganlık katkı maddeleri ise, yalnızca yüzeylerden dışarı çıkarılan (soğrulma) sıcaklıklara kadar etkili olmaktadır. Bu sıcaklıklar, fiziksel adsorpsiyon durumunda daha düşük olurken, kimyasal adsorpsiyon durumunda daha yüksektir. Genel olarak 150°C’yi aşmazlar.
Eğer sıcaklık artması ile kimyasal adsorpsiyon kimyasal tepkimeye dönüşürse iki tip katkı maddesi arasındaki geçiş sürekli hale dönüşebilmektedir. Bu da aşınma önleyici etki ile yüzeylerin birbirine tamamen tutunmasını (kaynamasını) önlemektedir.
Her iki katkı maddesi grubu da adhezyon ve abrazyon aşınmanın azalmasına katkı da bulunduğundan, sonuç olarak, özellikle karışık sürtünme, kesme, yüksek basınç gibi kayma ve yuvarlanma hareketlerindeki sürtünme yüzeylerinin aşınmasının azaltılmasını sağlamaktadırlar. Şekilde sürtünme katsayısının sıcaklıkla değişimi görülmektedir.
Şekilde;
I eğrisi ile baz yağın davranışı gösterilmektedir. Polar olmayan yağ ile yüzey arasındaki zayıf bağ sıcaklık arttıkça daha da zayıflamakta ve sürtünme katsayısı ise artmaktadır.
II eğrisine göre, bir katkı maddesinden örneğin bir yağ asidinden üretilen sabun, yumuşama sıcaklığına (Tm) ulaşıncaya kadar sürtünme katsayısı çok az değişmekte, bu sıcaklıktan sonra ise artmaktadır.
III eğrisine göre, Yüksek Basınç katkı maddesi, reaksiyon sıcaklığından (TR) sonra sürtünme katsayısını büyük oranda azaltmaktadır. Bu noktada, aşırı basınç katkı maddesi yüzeyle reaksiyona girmeye başlamakta, yumuşama sıcaklığından sonra ise en düşük sürtünme katsayısı değerinde hemen hemen sabit kalmaktadır.
IV eğrisi, kayganlık katkı maddesi ve yüksek basınç katkı maddelerinin kombinasyonun nasıl olduğunu kuramsal olarak göstermektedir.
