當今社會在能源（yuán）節約，環境，經濟以及安全等方麵都在強調機械設備中控製摩擦磨損的重要性（xìng）。油潤滑是控製摩擦磨損最常見的（de）方法之（zhī）一。然而，由於（yú）環境原因以及滑（huá）油在接觸區域的保存、老化、循環、存儲汙染等（děng）問題，液體潤滑並不常用。表麵工程是指通過表麵沉積或表麵處理的（de）方法（fǎ）改變接觸表麵的特性，表麵工程的出現提供了另一種有效控製摩擦（cā）磨損的方法。

給表麵鍍上一層薄膜會改變表麵材料特性並且（qiě）對於控製摩擦（cā）磨損非常（cháng）重要。摩擦磨損機理可以簡（jiǎn）化為，由粘著，犁削和遲滯引起的摩擦以及由粘著，磨粒和疲勞與材料斷裂混合產生的磨損。摩（mó）擦（cā）化學，表麵物理效應以及表麵疲勞被認為（wéi）僅是表（biǎo）麵材料改性的機理因為這些現象發生在材料斷裂之前。

20世紀（jì）80年代，硬質陶瓷薄膜 (TiN，TiC)作為刀具的（de）表（biǎo）層在（zài）製（zhì）造業廣（guǎng）泛（fàn）使用，使磨損率降低了一到二個數量級或者更多（duō）。20世紀90年代，人們（men）研究了低摩（mó）擦薄膜(金剛石，類（lèi）金（jīn）剛石DLC)，並其中的一些已經作為商業用途。其摩擦磨（mó）損性（xìng）能同樣比早期的方法（fǎ）降低了一到二個數量（liàng）級，在（zài）那些要求（qiú）表麵具有低摩（mó）擦磨損特性的機械零（líng）部件中，低摩擦薄膜非常適用。進入21世紀初，很多研發工（gōng）作集中在采用可控的（de）方法改善薄膜的（de）表麵結構，包括開發不同的多元納米結構（gòu）薄膜，例如多層膜，成份膜、摻雜膜（mó），以及納（nà）米複合薄膜等。

為何工（gōng）件（jiàn）表麵（miàn）鍍上金剛（gāng）石和DLC薄膜是可以降低工件摩擦非常有效的方法（fǎ）呢？

對於類金（jīn）剛石塗層，微凸體間相互影響對於粗糙表麵是重要的（de），對（duì）於工程光滑表麵石墨化是主要的機理而懸空鍵的氫化對於理光（guāng）滑表麵至關重要。對於比（bǐ）較粗糙的DLC塗層表麵，表麵（miàn）的石（shí）墨化很重要;轉（zhuǎn）移層的組（zǔ）織強化（huà），表麵石墨化對於光滑工程表麵至關重要，物理光滑表麵的超潤滑（huá）特性可以通過懸空鍵的氫化解（jiě）釋。對於主要的表麵參數進行分（fèn）析是建立表麵模（mó）型的基礎，這些參數包括表麵、薄膜、薄膜/基體之間的界麵以及基（jī）體的彈性，塑（sù）性以及斷裂行為。對裂紋擴展進行應力密度（dù）分析結果表明:考慮三種（zhǒng）載荷模式，裂紋間距和裂紋位置很重要，而裂紋方向，裂紋區域（yù）的位置（zhì）以及載荷雙軸性的影響則比較小。闡述了在薄膜/基體界麵上以及裂痕周圍怎樣利用表麵3D有限元模型得到納尺度的應力和應變值，為降低磨（mó）損以及降低工（gōng）件表麵摩擦係數的產生提（tí）供依據。目前類金剛（gāng）石塗層的（de）摩擦係數一般在0.05-0.1之間，這對於古時代用於油（yóu）潤滑來說是非常大的（de）進步。