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表面工程产将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计、制造,利用表面工程技术(包括表面转化技术、薄膜技术和涂、镀层技术三大领域),使材料表面获得材料本身原本没有而又希望拥有的系统工程。它能使材料表面获得各种所需要的功能,极大地提高各种产品和各种建设工程项目抵抗环境(运行环境和自然环境)侵蚀的能力、美化装饰的能力,调整表面磨擦磨损特性以及赋予表面特殊需要的物理、化学或筛子等方面的特种功能,达到提高产品高技术含量、满足产品高技术性能要求、提高可靠性、延长产品整体使用寿命、提高人们的生活质量之目的。 腐蚀科学是研究材料在环境作用下发生的退化、变质和控制腐蚀的一门边缘学科。它和表面工程学互相交叉,相互融合。表面工程技术通过表面转化或涂、镀、膜层的施加,可提高材料的防腐蚀能力,而且制成零件的材料表面如何改性,达到另一种特殊功能,都不可回避地会受到所处运行环境和自然环境的侵蚀作用,所以,从腐蚀科学的观点出发,无论哪种产品或建设工程的表面(含界面)都需要施加某些功能的表面层,都要能经受环境的侵蚀,这些表面都要具有防腐蚀的能力。 用以改变材料表面特性达到预防腐蚀目的的技术,可以追溯到几千年前。今天的表面技术,21世纪的表面技术,已经与古代的技术,与二、三十年前的技术不可同日而语。现代的表面工程技术是一个十分庞大的技术系统,它涵盖着防腐蚀技术、表面摩擦磨损技术、表面特性转换(例如表面声、光、磁、电的转换)技术、表面美化装饰技术等等,换言之,现代表面工程技术可以按照设想改变物体的表面特性,获得一种全新的、与物体本身完全不同的特性,以适应人们对高科技发展的需求。近年来,表面工程技术蓬勃发展,国际上出现了表面工程研究热潮,表面工程技术成为20世纪80年代世界上十大关键技术之一。进入90年代,其发展势头更猛,各国竞相把表面工程列入研究发展规划,而且成为美国工程科学院向美国国会提出的21世纪的要加强发展的九大科学技术项目之一,所研究的范围,几乎涉及了国民经济的各个领域,各个工业部门。 根据英国人汤姆-贝尔(Tom.Bell)教授的论述,表面工程是“将材料表面与基体作为一个系统进行设计和改性,以期获得材料表面和基体本身都不可能有的优异性能,其成本效益比是很高的。”这一论述十分精辟,它充分说明了表面、材料与性能之间的正确关系,表面技术和效益之间的关系,以及表面工程的科学意义。
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