一、概述
表面技术是表面处理、表面涂（镀）层及表面改性的总称，是通过运用各种物理、化学或机械工艺过程来改变基材表面状态、化学成分、组织结构或形成特殊覆层，使基体表面具有某种特殊性能，从而达到特定的使用要求的方法。
现在表面技术的应用已经十分广泛。可提高材料抵御环境作用的能力，赋予材料表面某种功能特性，如光、电、磁、热、声、吸附、分离等各种物理和化学性能，制造特殊构件、零部件和元器件等。
表面技术主要通过两种途径来实现：1、施加各种覆盖层。采用各种涂层技术，包括电镀、化学镀、涂装、粘结、堆焊、熔结、热喷涂、物理气相沉积、化学气相沉积、分子束外延制膜和离子束合成薄膜技术等实现。2、用机械、物理、化学等方法，改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态，主要有喷丸强化、表面热处理、化学热处理、等离子扩渗处理、激光表面处理、电子束表面处理和离子注入表面改性等方法。
二、表面技术的研究现状
表面改性技术大致分为湿法、干法、激光表面处理三类。
湿法是利用在液相中发生各种化学反应在材料表面进行改性的方法。液相的种类有水溶液、熔融盐、有机溶液。干法是在气相中进行各种反应，分为PVD（物理气相法）、CVD（化学气相法）和溶液喷射法。
1.湿法表面改性技术
（1）用水溶液的方法
主要有阴极析出和阳极氧化法。阴极析出MZ++ze→M（M是金属，MZ+是目的金属离子，e是电子），在该法中必要的电子由电源提供，也称为电镀法，电子由还原剂提供的称为化学镀法，此技术以在基底金属上形成膜为目的。
（2）融盐的方法
当从水溶液中电解析出金属困难或电流效率低，析出后扩散性差的情况下可采用熔融盐的方法。例如为提高钢合金及铜表面的硬度，将铜及铜合金在含氟化铍等铍盐熔融盐中，在750℃电解处理，在铜及铜合金表面上形成Cu-2~4%Be膜，然后在350℃下热处理，从过饱和固溶体Cu-Be膜中析出γ相从而达到表面硬化的目的。这种方法的工艺、装置简单并且适用性广，在工业中有着极大的用途。
（3）用有机溶液的方法及溶胶-凝胶法
有机溶液方法中有代表性的是AlCl3-醚液、AlCl3-NaCl-LiAlH4-THF液等的各种有机溶液剂中的Al阴极电镀。溶胶-凝胶法是各种烃氧基金属的加水分解引发的聚合反应生成溶胶，随着聚合反应的进一步进行，溶胶变成凝胶，通过干燥、加热得到最终产物。采用溶胶-凝胶法得到的无机材料形态可以是膜、粉末、纤维、整块。用适当的基底材料采用溶胶-凝胶法可在基底材料表面上获得具有特殊机械性能、化学保护、光、电功能的膜从而达到功能化表面处理的目的。此法工艺简单，且重复操作可获得多层膜。
（4）热喷涂
热喷涂是一种重要的表面工程技术，在普通材料的表面喷涂保护层、强化层和装饰层，可实现耐磨、耐蚀、耐高温、绝缘、导光的功能特性。热喷涂技术有许多工艺方法，目前应用比较广泛的主要有火焰喷涂（丝材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、爆炸喷涂、超音速火焰喷涂）、等离子喷涂和电弧喷涂。由于电弧性能不断改善，电弧喷涂在20世纪80年代再次兴起。其原理是通过送丝装置将两根丝状金属喷涂材料送进喷极中两导电嘴内，作为阴、阳极，利用其接触短路生成电弧，熔化丝材，并用压缩空气雾化喷射到工件表面形成致密结合层。由于用电能作为能源，在节能和经济方面都优于其它喷涂。
2.干法表面改性技术
化学气相法是典型的干性表面改性技术。化学气相法是利用基板上金属与化合物发生化学反应形成薄膜的方法，可分为5类。
（1）基板反应法：基板自身发生反应在表面上生成薄膜的方法。
如，Ti+2BCl3+3H2→TiB2+6HCl（1000℃）
（2）分解法：通过反应气体中热分解在基板上析出薄膜的方法。
如，CH3SiCl3→SiC+3HCl（1400℃）
（3）氢还原法：以氢气作为还原剂在表面上析出金属的方法。
如，WF6+3H2→W+6HF（700℃）
（4）反应气相法：在表面发生化学反应，并析出反应生成物。
如，2TiCl4+C2H2+3H2→2TiC+8HCl（700℃）
（5）化学传输法：原料金属作为反应装置的一部分，化学反应在气相中进行，在基板上分解成目的金属。
如，Ti+TiCl4→TiCl2（1000℃）
2TiCl2→Ti+TiCl4（600℃）
