普通环境下的材料防护技术已经不能满足日益发展的海洋、航空、航天、核能行业高速、高温、高压、重载环境等苛刻环境工况下机械装备的需求，近年发展起来的石墨烯重防腐涂层、防结冰涂层、自修复智能涂层等特种涂层技术解决了材料在海洋大气、极地环境、核电环境下的长期可靠防护难题；宽温域润滑、空间长寿命润滑、导电超润滑等涂层技术解决了材料在复杂空间、广速率、宽温域等环境下的服役难题；超硬薄膜、强韧一体化薄膜、表层硬化技术解决了材料在重载荷、高压等环境下的高承载耐磨需求。上述技术有效支撑了我国海洋、航空航天、船舶、核电等行业重大装备的研制与发展。随着高端机械装备的发展，材料所面临的环境会愈加苛刻，未来材料表面防护技术将朝着适应复杂多变环境的多重功能一体化，以及超长寿命方向发展。这需要基础理论研究结合实验分析，从防护材料的设计、制备以及全寿命服役与失效机制方面，明确材料的构效关系、表界面作用等，从而达到材料长寿命可靠防护。此外，通过再制造技术，实施在役装备现场的维修升级，也是提升材料服役性能与寿命的重要发展方向之一。
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