摘要簡要回顧了表面工程的發(fā)展歷程，重點從13個方面總結(jié)了表面工程最近的研究成果和應(yīng)用情況，闡述了21世紀(jì)初表面工程的發(fā)展動向，預(yù)測納米表面工程及再制造工程將會迅速發(fā)展。

0引言

表面工程形成一門獨立的學(xué)科雖然只是近20年的事，但其發(fā)展之快、涉及范圍之廣、對人們生產(chǎn)生活影響之大是當(dāng)初大多數(shù)人所始料未及的。以1983年表面工程的概念被首次提出、1986年國際熱處理聯(lián)合會更名為國際熱處理與表面工程聯(lián)合會、1987年中國機(jī)械工程學(xué)會表面工程研究所成立、1988年《表面工程》雜志創(chuàng)刊為標(biāo)志，表面工程在我國迅速發(fā)展。2000年，全國焊接學(xué)會將原來的“堆焊與熱噴涂專業(yè)委員會”正式更名為“堆焊及表面工程專業(yè)委員會”。表面工程已經(jīng)發(fā)展成為橫跨材料學(xué)、摩擦學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、界面力學(xué)和表面力學(xué)、材料失效與防護(hù)、金屬熱處理學(xué)、焊接學(xué)、腐蝕與防護(hù)學(xué)、光電子學(xué)等學(xué)科的邊緣性、綜合性、復(fù)合型學(xué)科。

表面工程具有學(xué)科的綜合性，手段的多樣性，廣泛的功能性、潛在的創(chuàng)新性、環(huán)境的保護(hù)性，很強(qiáng)的實用性和巨大的增效性，因而受到各行各業(yè)的重視。其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更是令人矚目。目前，我國技術(shù)門類齊全，部分表面技術(shù)的設(shè)備、材料和工藝已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅我國自第6個五年計劃以來，通過表面工程在設(shè)備維修領(lǐng)域和制造領(lǐng)域推廣應(yīng)用，已取得了幾百億元的經(jīng)濟(jì)效益。

回顧表面工程自興起以來的成長歷程，大約可以從13個方面來概括其軌跡。而表面工程在21世紀(jì)的發(fā)展，以及它將對21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)總體水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所起的促進(jìn)作用，也應(yīng)該從這條軌跡向前延伸。

1表面工程新技術(shù)不斷涌現(xiàn)

傳統(tǒng)的表面技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷創(chuàng)新。在電弧噴涂方面，發(fā)展了高速電弧噴涂，使噴涂質(zhì)量大大提高。在等離子噴涂方面，已研究出射頻感應(yīng)藕合式等離子噴涂、反應(yīng)等離子噴涂、用三陰極槍等離子噴槍噴涂及微等離子噴涂。在電刷鍍方面研究出摩擦電噴鍍及復(fù)合電刷鍍技術(shù)。在涂裝技術(shù)方面開發(fā)出了粉末涂料技術(shù)。在粘結(jié)技術(shù)方面，開發(fā)了高性能環(huán)保型粘結(jié)技術(shù)、納米膠粘結(jié)技術(shù)、微膠囊技術(shù)。在高能束應(yīng)用方面發(fā)展了激光或電子束表面熔覆、表面淬火、表面合金化、表面熔凝等技術(shù)。在離子注入方面，繼強(qiáng)流氮離子注入技術(shù)之后，又研究出強(qiáng)流金屬離子注入技術(shù)和金屬等離子體浸沒注入技術(shù)。在解決產(chǎn)品表面工程問題時，新興的表面技術(shù)與傳統(tǒng)的表面技術(shù)相互補(bǔ)充，為表面工程工作者提供了寬廣的選擇余地。

2研究復(fù)合表面技術(shù)

在單一表面技術(shù)發(fā)展的同時，綜合運用兩種或多種表面技術(shù)的復(fù)合表面技術(shù)（也稱第二代表面技術(shù)）有了迅速的發(fā)展。復(fù)合表面技術(shù)通過多種工藝或技術(shù)的協(xié)同效應(yīng)使工件材料表面體系在技術(shù)指標(biāo)、可靠性、壽命、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性等方面獲得最佳的效果，克服了單一表面技術(shù)存在的局限性，解決了一系列工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和高新技術(shù)發(fā)展中特殊的技術(shù)問題。強(qiáng)調(diào)多種表面工程技術(shù)的復(fù)合，是表面工程的重要特色之一[1]。

復(fù)合表面工程技術(shù)的研究和應(yīng)用已取得了重大進(jìn)展，如熱噴涂和激光重熔的復(fù)合、熱噴涂與刷鍍的復(fù)合、化學(xué)熱處理與電鍍的復(fù)合等。

即使同一種表面技術(shù)，在其發(fā)展歷程中也同樣存在著博采眾長與其它技術(shù)相互交叉的趨勢。以離子注入為例：

在用于半導(dǎo)體材料攙雜的離子注入機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的束線離子注入技術(shù)可大大改善零件表面的耐磨性、耐疲勞性和光、電、磁性能。為了克服改性層比較薄的缺點，學(xué)者們將蒸鍍、濺射鍍膜技術(shù)與束線離子注入技術(shù)相結(jié)合發(fā)展了離子輔助鍍膜（IAC）或離子束輔助沉積（IBAD）技術(shù)，既克服了一般鍍膜技術(shù)中膜基結(jié)合不良的缺點，又將改性層厚度從原來的0.2μm提高到了幾微米甚至幾十微米。由于束線離子注入存在著固有的視線限制，無法處理形狀復(fù)雜或者較為大型的零件，近10年來國內(nèi)外興起的等離子體浸