材料表面改性是指不改变材料整体特性，仅改变材料表面及近表面层物理与化学特性的表面处理手段。材料表面改性的主要目的是以最经济、最有效的方法改变材料表面及近表面层形态、化学成分和组织结构，使材料表面获得新的复合性能，以新型的功能满足新的工程应用要求。材料表面改性技术的种类很多，如表面涂层技术、化学气相沉积、物理气相沉积、表面形变与相变强化、高能束处理（包括离子束、激光束与电子束）等等。虽然不同的材料表面改性技术其主要应用对象不完全相同，但是他们或能提高材料表面抗磨损、腐蚀、及疲劳能力；或能改善材料表面润滑能力、降低表面摩擦系数；或能改变材料表面电、磁及光学性能等等。不同的材料表面改性技术在它们各自应用范围内均显示出了很大的有事，在多种领域内得到了广泛应用和发展。目前，材料表面改性技术已形成了一个巨大的产业，可以说，它已成为支撑当今技术革新与技术革命，促进高新技术发展的一个重要因素。
航天航空器精密机械零部件（尤其是它们的众多摩擦副）大多在重载荷、强摩擦磨损、高温差和强辐射等恶劣环境下工作，有效地延长它们的使用寿命一直被学者们看作了一个非常重要的研究课题。提高这些机械零件表面抗磨损与抗腐蚀能力的最简单方法是在零件表面涂覆一层保护膜，由此概念出发，出现了一系列的基于物理气相沉积与化学气相沉积的镀膜技术。这些传统的镀膜技术显著地提高了零件表面的硬度、抗磨损能力，特别是抗腐蚀性能。但是，由于膜层与基体之间结合力较差，在较强的磨损应用环境下膜层易剥落，膜层剥落后将导致零件表面加速磨损。
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