材料表面工程技术是一门由多种学科发展而来的技术组合，其发展过程相当复杂，在这里不可能详细叙述，只能提供一个概况。

传统的表面工程技术，诸如表面热处理、表面渗碳及油漆技术，其历史已有几百年，甚至上千年。例如，古时的所谓宝刀，利而不脆，实是表面热处理的结果；1974年秦兵马俑出土的宝剑表面是用铬盐氧化工艺处理的。无机涂层工艺也是表面技术中的一个重要组成部分，远在3000多年前的商代就出现了青釉，这是用石灰石和粘土制成的无机涂层；把这一种工艺进一步改进，到了周朝出现了琉璃，即多种彩色的釉；发展到唐朝成了世界闻名的“唐三彩”。不过应该指出的是这些传统技术只是在近半个世纪中，才得到突飞猛进的发展，目前在整个表面工程技术领域中还占据着十分重要的地位，当然，工艺上较过去已有了质的提高。

就高分子涂装技术来说，50年代以前几乎全部是油性涂料和天然树脂涂料，而50年代之后，合成树脂涂料迅速发展，到目前合成树脂已占了涂料的大部，而且生产出适用各种环境下对材料进行保护的品种。近20年来，为了减少挥发溶剂对环境的污染，并节约溶剂，水系涂料得到迅速的开发，像水系电泳涂料已在汽车行业中广泛采用。粉体涂料在60年代开始问世，在80年代之后，产量大幅度增加。关于涂装工艺也得到了很大发展，由古老的刷涂，空气喷涂，发展为静电喷涂、流化床涂装、电泳涂装及静电粉末涂装。

由于涂料和涂装技术的进步，加之该处理工艺的经济性，至今，涂料工程占整个表面工程的约50%。

传统的表面淬火，已由火焰加热，改为高频加热，近些年应用激光束、电子束的淬火技术，已逐渐在扩大应用。古老的渗碳工艺，也由于计算机的发展，实现了自动控制，使处理的质量得到了改善。近年来把真空电离的原理用于渗碳，称为离子渗碳，使渗碳的速度和质量得到大幅度提高。

电镀技术也是一门古老的表面工程技术。在相当长的一段历史时期内，电镀仅限于镀覆纯金属如镀Zn,Cu,Ni等，目前已能成功地镀覆多种合金，甚至把陶瓷和金刚石粉末同时镀在要求抗磨的表面上。20来年前发明的电刷镀，也称无槽电镀，在修复和局部保护方面，有独特的用处。无公害电镀、功能电镀都是电镀技术的重要进展。

化学镀的历史源自银镜镀，但是现在所说的化学镀与银镜镀的原理有很大区别。最早是作为塑料电镀预处理的工艺-塑料表面金属化工艺而着手开发的，近些年已作为一门独立的镀覆工艺进行开发、研究和应用。它不能取代电镀工艺，而是在无法电镀的情况下，可作为镀覆的一个有效手段。不过，直到目前，成功开发的镀层工艺还不太多。

热喷涂技术作为一种新的表面防护和表面强化工艺在近20多年里得到了迅速的发展。在这个时期，热喷涂技术由早期制备一般的装饰性和防护性涂层发展到制备各种功能性涂层；由产品的维修发展到大批量的产品制造；由单一涂层发展到包括产品失效分析、表面预处理、喷涂材料和设备的选择、涂层系统设计和涂层后加工等在内的热喷系统工程。热喷涂技术的发展是从使用条件最苛刻、要求最严格的宇航工业开始，然后迅速向各民用工业部门扩展开来的。目前，热喷涂技术已成为金属表面科学领域中一个十分活跃的独立学科。自1956年开始，每3年举行一次世界热喷涂学术交流大会，到1998年已举行了15届。自80年代以来，在世界上形成了一股热喷涂技术热，研究、开发、应用普遍展开，在美国1981年举办了第一届热喷涂学术年会之后每年一次。可见国外对此技术的重视。

浸渗金属属于化学热处理的范畴，但近一二十年来渗入材料的种类正在迅速增多，工艺不断改进，控制技术也有了较大的提高，因此也被划归表面工程新技术之列。

以上列举了一些较为古老技术的进步，这些进步是材料表面工程技术的重要内容。但是，作为现代表面科学技术的重要组成部分，主要是近期内出现的表面处理新技术。

近30年来，有许多新的科学技术渗透到表面处理技术领域，使金属的表面处理技术得到迅速的开发，由此开发出来的表面处理技术构成了目前材料表面新技术的主流。例如：激光是本世纪60年代出现的重大科学技术成就之一；70年代制造出大功率的激光器以后，便开始用激光加热进行表面淬火。用激光和电子束加热，由于能量集中、加热层薄和靠自激冷却，因而淬火变形小，且不用淬火介质，有利于环境保护，便于实现自动化。激光、电子束用于表面加热后，就使表面强化技术超出了热处理范畴，可以通过熔化-结晶过程、熔融合金化-结晶过程、熔化-非晶态过程，大幅度改变硬化层的结构与性能。

材料的表面气相沉积也是近年来发展最快的一些表面处理新工艺，是提高材料使用性能和寿命的有效途径。

气相沉积法中国化学气相沉积是利用镀层材料的挥发性化合物气体分解或化合反应后沉积成膜；物理气相沉积则是利用真空蒸发、溅射、离子镀等方法沉积成膜。这些薄膜强化新技术用材广泛、适用面宽，已广泛用于机械制造、冶金工业以及宇航、核能等领域。

70年代发展起来的离子注入新技术，利用注入离子可得到过饱和固溶体、非晶态和某些化合物层，能改变材料摩擦系数，增加表面硬度，提高耐磨性及抗蚀性，延长了零件的使用寿命。

综上所述，可见材料表面工程技术的进步，一是表现在传统工艺技术的革新，一是表现在新工艺的出现。不论哪种情况，主要都由于相关学科的发展对此边缘学科的促进作用。当然表面工程技术的进步也促进了许多学科的发展和工业的进步。目前，表面工程技术已经成为材料科学技术的一个重要的非常活跃的领域。

1986年10月在布达佩斯举行的国际材料热处理联合会理事会决定接受表面工程学科，并且决定把联合会改名为“国际热处理及表面工程联合会”，联合会主席T.Bell教授主编《国际表面工程》杂志。

最后还应指出，从总体上讲表面工程技术有实践要比理论超前的问题。就是说，有不少工程技术已在工业上成功地应用，但是从理论上还并没有得到完全认识。最典型的例子是热喷涂，热喷涂的最早发明是由于玩具手枪的，粘到墙上得到启发的。后来虽然设备不断更新，但其基本依据仅是提高温度和速度，至于受热粒子的物理、化学变化等，研究还是很不系统和深入的。像激光、离子注入这些新技术的理论基础是比较强的，因为激光物理和离子产生、加速的理论是比较成熟的，但是用激光和离子束来照射材料表面，所产生的各种现象，从理论上给予正确解释或预言某些现象还是比较困难的。尽管如此，还是对一些材料表面的物理化学理论进行了简要介绍，以期读者在将来从事表面工程技术工作会有所启发。

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