當（dāng）今社會在（zài）能源節約，環境，經濟以及安全等（děng）方（fāng）麵都在強調機械設備中控製摩擦磨（mó）損的重要性。油潤滑是控製摩擦磨損最常見（jiàn）的方（fāng）法之一。然（rán）而（ér），由於環境原因以及滑油（yóu）在（zài）接觸區域的保存、老（lǎo）化（huà）、循環、存儲（chǔ）汙染等問題，液體潤滑並不常用。表麵工程是指（zhǐ）通過表麵沉積（jī）或表麵處理的（de）方法（fǎ）改變接觸表（biǎo）麵的特（tè）性（xìng），表麵工程的出現提供了另一種有效控製摩擦磨損的方法。

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

20世紀80年代，硬質陶瓷薄膜 (TiN，TiC)作為刀具的表層在製造業廣泛使用（yòng），使磨損率降低了一到二個數（shù）量級或（huò）者（zhě）更多。20世紀90年（nián）代，人們研究了低摩擦薄膜(金剛石，類金剛石（shí）DLC)，並其中（zhōng）的一些已經作（zuò）為商業用途。其摩擦磨損性能同（tóng）樣比早期的方法降低了（le）一到二個數量級，在那些要求（qiú）表麵具有低摩擦磨損特性的機械零部件中，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（cǎi）用可控的方法（fǎ）改善薄膜的表麵結構，包括開（kāi）發不（bú）同（tóng）的（de）多元納米結構薄膜，例如多（duō）層膜，成（chéng）份膜、摻雜膜，以及納米複合薄膜（mó）等。

為何工件（jiàn）表麵鍍上金剛石和DLC薄膜（mó）是可以降低工（gōng）件摩擦（cā）非（fēi）常有效的方法呢？

對於類金剛石塗層，微凸體間（jiān）相互影（yǐng）響對於粗糙表麵是（shì）重要（yào）的，對於工程光滑（huá）表麵石墨化是主要的機（jī）理（lǐ）而懸空鍵的氫化（huà）對於理光滑表麵至關重要。對於比較粗糙的DLC塗層表麵，表（biǎo）麵的（de）石墨化很重要;轉移層的（de）組織強化，表麵石墨化對於光滑工程表麵至關（guān）重要，物理光滑表麵的超潤滑特（tè）性可以通過懸空鍵的氫（qīng）化（huà）解釋（shì）。對於主要的表麵參數進行分析是建立表麵（miàn）模型的基礎，這些參數（shù）包括（kuò）表麵、薄膜、薄膜/基體之間的界麵以及基體的彈性，塑性以及斷裂行為。對裂紋（wén）擴（kuò）展進行應力密度分析結果表明:考慮三種載荷模式，裂紋間距和裂（liè）紋位置很重要，而裂紋方向，裂紋區域的位置以及載荷雙軸性的影響則比較小（xiǎo）。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（lì）和應（yīng）變值，為降低磨損以及降低工件表麵摩擦係數的產生提供依據。目前類金剛石塗層的摩擦係（xì）數一般在0.05-0.1之間，這對於古（gǔ）時代（dài）用於油潤滑來說是非常大的進步。