表面处理是利用物理学、化学、材料学和制造学等多学科的边缘性新技术,
来改变零部件表面的状况和性质的一种工艺。表面处理保持了基体材料的固有特征,同时也赋予零部件表面所要求的各种性能,从而适应不同技术和服役环境。它是商品生产过程中至关重要且相对复杂的一种工艺。
表面技术起源于古代,然而只是在进入本世纪以来,随着人们对自然现象的广泛研究以及工业和科学技术的迅速发展,才对传统表面技术进行一系列的改进、复合和创新,涌现出大量的现代表面技术。目前各种类型的表面技术,从电镀、刷镀、化学镀、氧化、磷化、涂装、粘结、堆焊、熔结、热喷涂、电火花涂敷、热浸镀、搪瓷涂敷、陶瓷涂敷、塑料涂敷、喷丸强化、表面热处理、化学热处理,到60年代以后发展起来的等离子体表面处理、激光表面处理、电子束表面处理、高密度太阳能表面处理、离子注入、物理气相沉积(真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀)、化学气相沉积(等离子体化学气相沉积、激光化学气相沉积、金属有机物化学气相沉积)、分子束外延、离子束合成薄膜技术,以及由多种表面技术复合而成的新一代表面处理技术和各种表面加工技术如金属的清洗、精整、电铸、包覆、抛光、蚀刻,还有各种表面微细加工技术等,都已在冶金、机械、电子、建筑、宇航、造船、兵器、能源、轻工和仪表等各个部门乃至农业和人们日常生活中有着极其广泛的应用,而且起着越来越重要的作用。由于表面技术应用的广泛性和重要性,世界上许多国家,特别是经济发达国家,都十分重视表面技术的研究和发展。表面技术多达几十类,过去分散在各个技术领域,它们的发展基本上是分别进行、互不相关的。
20世纪60年代末以来,随着科学技术的发展、表面科学的诞生,逐步从根本上改变这种状况,人们要把它们互相联系起来,探讨共性,然后从更高的角度来指导各类表面技术的发展。表面技术已初步成为介于物理、化学、生物与各工程学科之间的边缘性应用学科,大力加强这门学科的建设,是教学改革、科技发展和经济建设的客观需要。表面处理学科发展的重要标志是1983年英国伯明翰大学成立了Wolfson表面处理学院,并在1985年创办了国际性杂志《表面处理》。认识到这一新兴学科的重要性,1986年在布达佩斯第5届国际材料热处理大会上,将国际热处理学会更名为国际热处理与表面处理学会。中国机械工程学会于1987年成立了表面处理研究所,1993年成立了中国机械工程学会表面处理分会。自1989年以来,我国先后多次召开全国性或国际性的表面处理学术会议和表面科学与工程学术会议。
表面处理技术以其高度的实用性和显著的优质、高效、低耗的特点在制造业、维修业中占领了日益增长的市场,在航空航天、电子、汽车、能源、石油化工、矿山等工业部门得到了越来越广泛的应用。可以说几乎有表面的地方就离不开表面处理技术。
人类生活中的衣食住行、学习、娱乐、旅游、医疗、饰品、工艺品无不越来越得益于表面处理的成就。衣料的美观、保暖、手感、抗静电;食品的色泽、保鲜、储存、包装;新型建材、房屋装修更是以表面处理为其重要技术源泉;汽车的美观、节油、低噪声离不开渗透在零部件、摩擦副、活化剂、传感器、电子仪表中的表面处理的新成果;还有,保护视力的镜片、高级相机的镜头、比天然品更美的镀膜饰品、美观舒适的墙体和地面装饰、镀膜玻璃、灯具和发光体、不粘附厨房用具、钟表及家用电器、学习用品和工艺美术品,等等。可以说,人们生活在一个由于表面处理技术的发展而变得越来越美好的环境中。
表面处理的快速发展及广泛应用被认为是制造领域中的重要进展。目前,技术成熟并投入工业实际应用的表面处理技术已多达上百种。
表面处理既是为增强表面性能,也是为增强美观度,满足消费者需求。以塑胶、金属等常用的材料制备的商品一般都需要进行表面处理,例如人类生产用的工业用品、生活用的日常用品、消费品、工艺品等。
不同产品有不同需求,对应的表面处理方式也不同。
工业用品,多以改变表面性能为目的。主要为增强表面刚度、硬度、强度、
耐磨性、耐腐蚀性、耐高温等性能需求。
工业消费品,改性满足功能要求的同时也注重装饰性。例如汽车外表面的表面处理,采用静电喷涂的方式,既有保护车体的功能需求也有美观的装饰属
性。
日常用品,重视装饰,满足客户体验感,同时也需要满足防腐蚀、耐磨、防酸碱度等性能要求。