表面是材料及其制品與環(huán)境的界面，是整體材料的一個特殊局部。在實(shí)際運(yùn)用中機(jī)械零件的三大失效（斷裂、腐蝕和磨損）形式中，腐蝕和磨損主要發(fā)生在表面，斷裂也往往是在受力最大的表面上從某個缺陷開始的。因此，因此材料表面性能的好壞尤為重要。特別是隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其要求材料表面適應(yīng)高溫、高壓、高速、重載以及腐蝕介質(zhì)等惡劣工況，即對材料強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐蝕性和抗氧化性等性能提出了更高要求，加上節(jié)約材料、節(jié)約能源等社會需求使表面工程技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
表面工程技術(shù)就是以最經(jīng)濟(jì)和最有效的方法改變材料表面及近表面區(qū)的形態(tài)、化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，或賦予材料一種全新的表面。一方面它可有效地改善和提高材料和產(chǎn)品的性能（耐蝕、耐磨、裝飾性能），確保產(chǎn)品使用的可靠性和安全性，延長使用壽命，節(jié)約資源和能源，減少環(huán)境污染；另一方面還可賦予材料和器件特殊的物理和化學(xué)性能。
表面工程技術(shù)最突出的特點(diǎn)是無需整體改變材質(zhì)而能獲得原基材所不具備的特殊性能。采用不同的處理工藝，可使基材表面獲得整體材料很難得到的特殊成份與結(jié)構(gòu)，如超細(xì)晶粒、非晶態(tài)、超飽和固溶體、多重結(jié)構(gòu)、多相彌散結(jié)構(gòu)等，相應(yīng)具備一些整體材料很難得到的特殊性能。
最初的表面工程技術(shù)的研究是針對機(jī)械工程材料中的鋼鐵材料，尤其是用做結(jié)構(gòu)材料，（如用于制造汽車、橋梁、船舶、建筑等工程結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件）和工具材料（如用于制造刃具、模具、量具等工具），其使用性能的要求以力學(xué)為主，在許多場合還同時要求有良好的耐蝕性、裝飾性等性能。而對于機(jī)械零件和工具，表面技術(shù)主要起表層強(qiáng)化作用，可稱之為表面強(qiáng)化技術(shù)。表面強(qiáng)化技術(shù)是以提高金屬材料表面硬度、耐磨性、耐蝕性、抗高溫氧化性為目的的表面技術(shù)。這里所說的“強(qiáng)化”有較廣泛的含義，可以說是一種廣義的強(qiáng)化。包括改善表層的力學(xué)性能，如降低基體表面的摩擦系數(shù)，提高耐磨性、表面合金化提高耐蝕性、抗氧化性等，即把基體表面對磨損及腐蝕抗力的提高也視作強(qiáng)化。事實(shí)上機(jī)械零件和工具的磨損及腐蝕都與其表面的成分、組織等狀態(tài)有一定的關(guān)系，除單純起防護(hù)作用的涂裝技術(shù)之外，同一種表面技術(shù)往往兼有幾方面的作用。例如滲氮處理，既可提高鋼和鑄鐵表面層的強(qiáng)度、硬度，同時也提高了材料表面的耐磨性和耐蝕性。因此，可以稱表面強(qiáng)化技術(shù)是以提高金屬材料表面硬度、耐磨性、耐蝕性和抗高溫氧化性等為目的的表面技術(shù)。
表面工程技術(shù)圍繞腐蝕、摩擦、磨損和功能特性等因素,成為20世紀(jì)80年代世界上重點(diǎn)發(fā)展的十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一，取得長足進(jìn)展，形成一門新興學(xué)科——表面工程學(xué)。美國商業(yè)部將表面工程技術(shù)列入影響2l世紀(jì)人類生活的七大關(guān)鍵技術(shù)之一，與計(jì)算機(jī)科學(xué)、生命科學(xué)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)并列。
英國伯明翰大學(xué)教授Tom. Bell在上世紀(jì)八十年代初提出了表面工程的概念。他認(rèn)為，表面工程是將材料表面和基體一起作為一個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改性，以期獲得材料表面和基體本身都不可能具有的優(yōu)異性能，其效益成本比是很高的。
根據(jù)材料科學(xué)與工程的四個要素，即成分和組織結(jié)構(gòu)——制備和加工——性能——使用性能之間的關(guān)系，表面工程技術(shù)同樣應(yīng)是通過改變基體材料表面的化學(xué)成分或者采用某些工藝改變基體表面的組織結(jié)構(gòu)并獲得相應(yīng)性能，以滿足使用性能要求的工程技術(shù)。
具體說來，表面工程技術(shù)就是根據(jù)固體材料表面在具體使用環(huán)境中的失效機(jī)理和特殊性能要求，從各種表面改性技術(shù)、涂鍍技術(shù)和薄膜技術(shù)等機(jī)械、物理或化學(xué)方法中，選取最為經(jīng)濟(jì)、有效的工藝方法改變材料表面及近表面區(qū)的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀況，從而提高材料抵御環(huán)境的能力，或賦予材料表面具有機(jī)械、裝飾、物理和某些特殊功能（如聲、電、光、磁及其轉(zhuǎn)換等功能）的系統(tǒng)工程技術(shù)。
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