第1章 绪论
采用表面处理改变材料表面特性达到防腐目的的技术可以追溯到古代。三千多年前,我国使用的大漆就是很好的例子。秦始皇墓二号坑出土的青铜剑经过两千多年岁月的考验,仍光亮如新。经分析,青铜剑表面有一层厚约为10μm的含铬氧化层。
表面工程是近代表面技术与古典工艺相结合、繁衍、发展起来的,它包括表面改性、薄膜和涂层三大技术。它拥有表面分析、表面性能、表面层结合机理、表面失效机理、涂(膜)层材料、涂(膜)层工艺、施涂设备、测试技术、检测方法、标准、评价、质量与工艺过程控制等形成表面膜层工程化规模生产的成套技术和内容。
现代的表面工程是一个十分庞大的技术系统,涵盖范围包括防腐蚀技术、表面摩擦磨损技术、表面特征转换(例如表面声、光、磁、电的转换)技术、表面美化装饰技术等。现代表面技术可以按照设想改变物体的表面特性,获得一种全新的、与物体本身不同的特性,以适应人们的需求。电子束、离子束、激光束以及等离子体技术于20世纪六七十年代进入表面加工技术领域,发挥了它们特有的作用,使表面加工技术发生了划时代的进步,既推动了许多工业部门的飞速发展,又形成了自己的体系,出现了表面工程系统技术。有关表面改性转化技术、薄膜技术、涂镀层技术、表面工程应用技术的学术会议日益增多,国际上出现了表面工程研究热潮,表面工程技术成为美国工程科学院向美国国会提出的21世纪要加强发展的九大科学技术项目之一,它所研究的范围,几乎涉及了国民经济的各个领域和工业部门。现在表面工程已经发展成为横跨材料学、摩擦学、物理学、化学、界面力学和表面力学、材料失效与防护、金属热处理学、焊接学、腐蚀与防护学、光电子学等学科的边缘性、综合性、复合型学科。目前,我国国民经济和基础建设处于快速发展阶段,需要大量的表面新技术,例如,国家重点工程建设中的大飞机、高速铁路的建设都需要运用大量表面新技术。
表面工程具有学科的综合性、手段的多样性、广泛的功能性、潜在的创新性、极强的实用性和巨大的增效性,因而受到各行业的重视,产生的经济效益令人瞩目。目前,我国部分表面技术的设备、材料和工艺已达到了国际先进水平。通过表面工程在设备维修领域和制造领域推广应用,已取得了巨大的经济效益。