材料表面处理技术研究综述
材料表面处理技术是超越物质属性本身的加工过程，它可以改
善物质在使用过程中的性能，从而提高物质的使用寿命和性能，
不仅可以应用于日常生活中的各个领域，比如钢铁、汽车、轨道
交通、船舶、建筑等，还可以应用于商业银行、航空航天和国防
等重要领域，在现代社会中具有举足轻重的作用。

本文将以钢铁
材料为例，介绍钢铁表面处理技术的发展、应用和新的研究进展。

一、钢铁表面处理技术的发展
1. 传统钢铁表面处理技术
传统钢铁表面处理技术主要包括电镀、喷涂、热镀锌等方法。

其中，电镀是一种将金属离子在电极上还原成金属的过程，常见
的有镀铬、镀锌、镍电镀等；喷涂是将涂料喷射到金属表面形成
一层保护膜的方法，常见的有漆性涂料、高分子涂料、陶瓷涂料等；热镀锌是将锌熔化后涂覆在钢板上形成一层锌层的方法。

传统钢铁表面处理技术在提高钢铁材料的防腐性、美观性等方
面具有一定的作用，但也存在许多问题：首先，这些表面涂层耐
久性差、易脱落，会影响钢铁的防腐性，特别是在潮湿、多雨的
气候环境下，这一问题尤为突出；其次，传统表面处理技术中多
种材料的运用使得表面涂层分布不均匀、厚薄不一，增加了其腐
蚀风险；最后，涂层生产过程中环保问题尤为关键，表面涂层生产的废水和废气会对环境造成严重的污染。

2. 新型钢铁表面处理技术
随着科学技术的不断进步，钢铁表面处理技术逐渐转向新型技术。

这些新型技术采用的新材料具有性能稳定、防腐性能好、环保等特点，对钢铁表面的涂层腐蚀性、光泽度等性质都有很大的提升。

主要的新型表面处理技术包括化学镀、电化学沉积、物理气相沉积等。

化学镀是一种通过化学反应将金属离子还原到基体表面形成涂层的过程。

化学镀法比传统的电镀法更加环保，而且涂层具有一定的耐蚀性、塑性和良好的外观效果。

电化学沉积是一种将金属沉积到基体表面的方法，最常见的应用是金属膜的制备。

这种方法不仅简便，而且具有高效、高质量的特点；物理气相沉积是一种利用物理气相或者化学反应沉积材料到基体表面形成涂层的方法，该技术主要应用于高精度元件、光学材料和微电子等领域。

二、钢铁表面处理技术的应用
钢铁表面处理技术广泛应用于汽车、建筑、轨道交通、船舶等领域。

1. 汽车领域
钢铁表面处理技术在汽车制造业中应用广泛。

汽车是一个多材料复合体，它要求材料良好的塑性、高强度、优异的防腐性能和外观质量等。

因此，在汽车生产中，通常采用化学镀、电化学沉积、物理气相沉积等新型表面处理技术来改善材料的性能和外观质量。

2. 建筑领域
在建筑领域，通过表面处理，可以使钢铁材料在外界环境中具有良好的防腐性和美观性，以满足长期使用的需求。

比如，在钢结构建筑中，一般会选用热浸镀锌的方法来防腐。

而对于旧建筑的防腐处理，则通常采用喷涂以及特殊表面涂层来保护钢铁。

3. 轨道交通领域
在轨道交通领域，钢铁的耐腐蚀性是至关重要的。

同时，还需满足需求轻量化的要求。

因此，在轨道交通领域，新型表面处理技术的应用也非常普遍，如电化学沉积、电沉积等方法可以显著提高材料的防腐性。

4. 船舶领域
船舶是在高湿、多腐蚀环境下运作的，因此，钢铁的表面处理尤为重要。

新型表面处理技术的应用可以有效地增加钢铁材料的抗腐蚀性，并且还可以减少船身重量、降低航行阻力，从而提高船舶性能。

三、新的研究进展
现代科技的不断发展也朝着更加高效、环保、低成本的方向不
断革新和探索表面处理技术。

近年来，新的研究成果已经产生，
这些成果将继续推动表面处理技术的发展。

1. 绿色表面处理技术
目前，环保是全球社会关注的焦点之一，绿色表面处理技术的
研究也成为新的热点。

绿色表面处理技术指不采用有害物质，不
污染环境，不影响人类生活，且使用前后的能耗要大为降低的技术。

该技术在材料表面处理中的应用研究已经取得了很大的进展。

2. 自修复表面处理技术
自修复表面处理技术是以自愈合原理为基础，将可以自愈合的
材料修补剂，其中的能量将由受损处周围的材料释放，随即形成
具有高强度的套件材料蒙皮涂覆剂。

该技术的研究对提高材料的
可靠性、减少材料的维护成本具有重要的意义。

3. 纳米表面处理技术
纳米表面处理技术指表面涂层具有纳米级别大小的颗粒分布，
以此来改善材料的性能和防腐能力。

该技术的应用可以提高材料
的初始粘附力、延迟涂层的老化时间，从而延长钢铁的使用寿命。

总结
钢铁表面处理技术是钢铁材料使用前必须经过的工艺，随着社会的不断发展，钢铁表面处理技术有了新的发展和突破。

未来的研究将会更加注重环保、自动化、高效等方面，并对纳米技术、自修复技术等高新技术的研究给予更大的关注。

同时，钢铁表面处理技术的优化也将会使钢铁材料在各个领域中发挥更优异的性能和应用价值。