我對表面工程的認識表面工程是表面預處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面技術復合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀況，以獲得所需表面性能的系統工程。表面工程技術是表面工程的核心和實質。.表面工程的基本知識表面工程的發展歷史1983年首次由Prof.提出。英Birmingham大學成立澳福森表面工程研究所1985年發行表面工程(SurfaceEngineering)雜志1986年在布達佩斯國際熱處理聯合會更名為國際熱處理與表面工程聯合會1987年在英國，1988年在日本召開ICSE1987年12月在京成立中國機械工程學會表面工程研究所。88年創刊《表面工程》雜志。11月召開首屆表工程研討會。1998年表面工程雜志更名為《中國表面工程》(CSE)表面工程學的現狀表面工程技術分類Q表面涂鍍技術將液態涂料涂覆在材料表面或將鍍料原子沉積在材料表面形成涂層或鍍層。常見手段有熱噴涂、堆焊、電鍍、化學鍍、氣相沉積和涂裝技術。11Q表面改性技術利用熱處理、機械處理、離子處理和化學處理等方法，改變材料表面的成分及性能的技術。常見手段有熱擴滲、轉化膜、表面合金化、離子注入和噴丸強化。Q薄膜技術采用各種方法在工件表面上沉積厚度為100nm至1um或數微米薄膜的技術。常見手段有氣相沉積技術等。表面工程的特點表面工程技術最突出的技術特點是無需改變整體材質，就能獲得本體材料所不具備的某些特殊性能。表面技術多獲得的表面覆蓋層厚度一般從幾十微米到幾表面工程的功能裝飾性：表面工程技術的傳統作用之一是賦予表面更好的裝飾性。不過對于金屬的純裝飾性表面處理不多，很多是在兼顧表面防護性能的前提下賦予材料的裝飾性，如在鋼制工件上底鍍Cu、中鍍Ni、表鍍Cr,Cu層和Ni層起防護作用，而表鍍的Cr層可長久保持裝飾性金屬光澤。防護性：據不完全統計，全世界每年因表面磨損、表面腐蝕、表面摩擦、表面缺陷造成對金屬、非金屬損失約萬?萬億美金，約占全世界GDP的10%?12%。表面工程技術的主要作用是：經表面改性、表面處理、表面涂覆或表面復合處理，解決材料表面磨損、表面腐蝕、表面摩擦、表面缺陷造成的破壞，從而延長材料的有效服役時間。這既是表面工程存在的價值體現，也是表面工程發展的根本動力。22修復性：工件因腐蝕、磨損或其他原因造成工件表面基體材料或表面處理層失效后，可通過單一或復合表面工程技術的應用，恢復其表面應有的尺寸精度，兼或重新賦予與新品相當，甚至超過新品的表面性能及功能，實現工件、總成或產品的再制造。功能性：表面工程技術除了具有以上主要作用外，還可賦予材料表面耐高溫或耐低溫、導電或絕緣、導磁或磁屏蔽、增光或反光、潤濕或憎水、生物相容性或生物排他性等新的功能，發揮新的作用。表面工程的應用Q在保護、優化環境中的應用：(i)凈化大氣采用化學氣相沉積和溶膠-凝膠等技術制成的催化劑載體，可有效地治理被污染的大氣。(2)凈化水質過濾膜可采用化學氣相沉積、陽極氧化和溶膠-凝膠等表面工程技術來制備。(3)吸附雜質采用表面技術制成的吸附劑，可使空氣、水、溶液中的有害成分被吸附，還可去濕、除臭。(4)活化功能遠紅外具有活化空氣和水的功能。(5)綠色能源表面工程技術是開發綠色能源的基礎技術之一，許多綠色能源裝置都應用了氣相沉積鍍膜和涂覆技術。Q在結構材料中的應用：表面工程技術在耐腐蝕性和裝飾性方面起著重要作用，同時在強化、耐磨、裝飾等方面也起著重要作用。(1)表面防護表面防護主要是指材料表面防止化學腐蝕和電化學腐蝕等的能力。采用表面工程技術能顯著提高結構件的防護能力。(2)耐磨性耐磨性是指材料在一定摩擦力條件下抵抗磨損的能力。它與材料特性以及載荷、速度、溫度等磨損條件有關。利用熱噴涂、堆焊、電刷鍍和電鍍33等表面技術，在材料表面形成Ni基、Co基、Fe基、金屬陶瓷等覆層，可有效地提高材料或制件的耐磨性。(3)表面強化主要指通過各種表面強化處理來提高材料表面抵御除腐蝕和磨損之外的環境作用的能力。(4)表面裝飾具有光亮、色澤、花紋和仿照等功能。合理地選擇電鍍、化學鍍、氧化等表面技術，可以獲得鏡面鍍層、全光亮鍍層、亞光鍍層、緞狀鍍層，不同色彩的鍍層，各種平面、立體花紋鍍層、仿貴金屬、仿古和仿大理石鍍層等。Q在功能材料和元器件中的應用功能材料主要指具有優良的物理、化學和生物等功能，以及一些聲、電、光、磁等互相轉換功能，而被用于非結構目的的高技術材料，常用來制造各種裝備中具有獨特性能的核心部件。材料的功能特性與其表面成分、組織結構等密切相關。(1)電學特性利用電鍍、化學鍍、氣相沉積、離子注入等技術可制備具有電學特性的功能薄膜及其元器件。(2)磁學特性通過氣相沉積技術和涂裝等表面技術制備出磁記錄介質、磁帶、磁泡材料、電學屏蔽材料、薄膜磁阻元件等。(3)光學特性利用電鍍、化學鍍、轉化膜、涂裝、氣相沉積等方法，能夠獲得具有反光、光選擇吸收、增透性、光致發光、感光等特性的薄膜材料。(4)聲學特性利用涂裝、氣相沉積等表面技術，可以制備摻雜Mn-Zn鐵氧體復合聚苯胺款頻段的吸波涂層、紅外隱身涂層、降低雷達波反射系數的納米復合雷達隱身涂層，聲反射和聲吸收涂層以及聲表面波器件等。(5)熱血特性采用磁控濺射，涂裝等方法制備。(6)生物學特性具有一定的生物相容性和物理化學性質的生物醫學材料，利用等離子噴涂、氣相沉積、等離子注入等方法形成的一用涂層，可在保持基體材料特性的基礎上，提高基體表面的生物學性質、耐磨性、耐蝕性和絕緣性等，阻隔基體材料離子向周圍組織溶出擴散，起到改善同人體機能的作用。在金屬材料44上制備生物陶瓷涂層，提高材料的生物活性，用作人造關節、人造牙等醫學植入體。將磁性涂層涂覆在人體的一定穴位上，有治療疼痛、高血壓等功能。(7)各種轉換功能采用表面工程技術可獲得進行光-電，熱-電，光-熱，力-熱，磁-光等轉換功能的器件。Q在再制造工程中的應用(1)再制造工程的內涵再制造工程是在維修工程和表面工程的基礎上發展起來的新興科學，是以產品全壽命周期論為指導，以實現廢舊產品的性能提升為指標，以優質、高效、節能、節材和環保為準則，以先進生產技術和產業優化為手段，來修復、改造廢舊產品的一系列技術措施或工程活動的總稱。簡而言之為是廢舊產品高技術修復、改造的產業。其重要特征是，再制造以后的產品質量和性能達到或超過新品，成本只是產品的50%,可節能60%,節材70%,對環境的不良影響顯著降低，可有力的促進資源節約型、環境友好型社會的建設。(2)再制造工程的效益和特色效益體現在：廢舊產品的零部件因被直接用作再制造的毛坯而不是回爐冶煉獲得鋼墊，避免了回爐時對能量的消耗和對環境造成的二次污染;避免了由鋼錠到新零件的二次制造時對能源的再次消耗和對環境的再度污染。一方面提高了產品的綠色度，另一方面避免了成為固體垃圾而造成的環境污染。表面工程技術的作用就是制備出由于本體材料性能的表面覆蓋層，賦予工件表面耐蝕性、耐磨性即獲得電、磁、光、聲、熱等功能。表面工程的意義1)表面工程技術是保證產品質量的基礎工藝藝術，滿足不同工況服役與裝飾外觀的要求，顯著提高產品的使用壽命、可靠性與市場競爭能力。2)表面工程技術是節能、節材和挽回經濟損失的有效手段。采用有效的表面防護手段，至少可減少腐蝕損失15?35%,減少磨損損失33%左右。3)表面工程技術在制備新型材料方面具有特殊的優勢554）表面工程技術是微電子技術發展的基礎技術。以化學氣相沉積、物理氣相沉積、光刻技術和離子注入為代表的表面薄膜沉積技術和表面微細加工技術是制作大規模集成電路、光導纖維和集成光路、太陽能薄膜電池等元器件的基礎。.表面工程的發展趨勢面向綠色制造和節能降耗的表面工程國家可持續發展，對裝備的綠色制造和裝備運行的節能減耗提出了更高的要求，不斷發展的真空離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、蒸發鍍膜、離子注入、離子清潔等及其復合技術正在替代傳統對環境污染嚴重的電鍍技術，在綠色制造和節能降耗中發揮了重要作用。替代傳統電鍍鉻的綠色鍍膜技術傳統電鍍銘是一種污染嚴重的工藝技術，尤其六價銘離子對水的污染非常嚴重，且難以消除，是公認的致癌物，給環境保護造成大量的困難。為此，世界各國對替代傳統電鍍銘的新技術開展了大量的研究。其中以物理氣相沉積（PVD）為代表的綠色鍍膜技術已成為其替代技術的研究熱點。閉合場非平衡磁控濺射離子鍍技術磁控濺射離子鍍技術因沉積溫度低、易沉積多組元和梯度膜等優點受到精密制造及功能薄膜制備領域的廣泛關注，但由于存在薄膜厚度沿靶基距方向的均勻性極差（平均遞減速率＞3um/m）的技術瓶頸，嚴重制約了該技術的產業化推廣。66工程化超潤滑復合碳膜技術工程化超潤滑薄膜是指摩擦因數顯著降低到103量級，并具有高技術工程應用價值的新型薄膜，這是一項近年來隨著納米科技和薄膜技術的發展而發展起來的前沿技術，在相關研究領域，主要研究包括：①具有一定晶體取向的類石墨薄膜；②濺射制備的納米富勒烯結構二硫化鋁（MoS2）薄膜；③磁控濺射制備的二硫化鎢（WS2）薄膜；④采用氣相沉積制備的類金剛石碳膜。其中研究最廣、最具有發展前景和工程應用價值的是特殊組成和結構的超潤滑類金剛石薄膜，代表性工作如美國Argonne國家實驗室發出的在干燥惰性氣氛中具有10工量級超低摩擦因數的含氫類金剛石薄膜等。但這一類薄膜存在內應力高、摩擦學性能環境依賴性強等主要問題，嚴重制約了這一類材料的應用。設備維修與再制造中的表面工程表面工程在裝備維修與再制造發揮了重要的作用。近年來在納米電刷鍍、納米減摩自修復添加劑、熱噴涂和激光表面強化等方面的研究取得了新的進展，將這些技術應用于設備維修和再制造，顯著提高了零部件的質量。納米電刷鍍技術納米電刷鍍技術是我國研究人員將電刷鍍技術與納米材料技術相結合的創新性研究成果。將納米陶瓷顆粒或碳納米管加入電刷鍍溶液，并使其在基質鍍液中均勻分散及穩定懸浮，可制備出高性能的電刷鍍納米復合鍍層。采用單液法和雙液法還可以制備出納米多層鍍層。77納米減摩自修復添加劑技術納米減摩自修復添加劑技術是一項新型的原位自修復技術。當含有納米顆粒（如銅粒）的復合添加劑被加入潤滑油后，納米顆粒隨潤滑油分散于摩擦副接觸表面，在一定溫度、壓力、摩擦力作用下，添加劑中的納米顆粒就會在摩擦表面沉積，并與摩擦表面作用。當摩擦表面的溫度高到一定值時，納米材料顆粒強度下降，與金屬表面產生結合，并填補表面微觀溝谷，從而形成一層具有減摩耐磨作用的固態修復膜。熱噴涂技術熱噴涂技術經過100余年的發展，已經成為金屬材料保護并賦予新功能的重要表面涂層技術之一。新的研究方向包括：高效能超音速等離子噴涂、高穩定性智能高速電弧噴涂、電熱爆炸噴涂、等離子噴涂物理氣相沉積（PS-PVD）技術、液料等離子噴涂、冷噴涂技術應用研究、激光熔覆制備納米結構涂層等等。極端環境下的表面工程在核、空間和其它極端環境下，裝備零部件將面對強輻射、真空（紫外線、原子氧和高低溫侵蝕等更加苛刻工作環境，表面工程可為這些工作在極端環境下的零部件提供有效的表面防護。它包括：核環境特種潤滑涂層、空間環境高性能潤滑涂層、空間原子氧效應防護涂層等等。.結語表面工程技術的發展是人類社會的工業化的過程中催生的結晶，也是推動人類工業發展的重要技術手段。它不僅讓工廠的機器使用更耐久，也讓工廠生產出來的產品更加美觀和耐用。表面工程已成為現代社會的一項重要技術，已經深入88滲透到人們的衣食住行的方方面面。從咱們的手機的外殼工藝到汽車零部件的表面處理再到家裝的裝飾