表面技术不仅用于耐蚀、耐磨、强化、修复、装饰等方面，而且应用于光、磁、声、电、热、化学、生物等方面。表面技术涉及的基体材料不仅是金属材料，也包括无机非金属材料、有机高分子材料及复合材料。
1.3.1结构材料应用
材料根据作用大致可以分为结构材料和功能材料两大类，而结构材料主要用来制造工程建筑中的构件、机械装备中的零部件以及工具、模具等，以力学性能为主，同时许多场合又要求兼有良好的耐蚀性和装饰性。表面技术主要起着防护、强化、修复、耐磨等重要作用。
表面防腐主要是指表面防止化学腐蚀和电化学腐蚀。腐蚀是普遍存在的，给人们的生产和生活带来危害非常严重，对国民经济造成的损失十分惊人。据统计，世界现存钢铁及金属设备每年的腐蚀率约为100-/o，金属腐蚀的直接损失占国民经济总产值的1%，而发达国家高达20-/0 ~40-/0。金属腐蚀的间接损失不易计算，一般认为至少为直接损失的3~5倍。解决腐蚀的方法主要有：用廉价的金属定期替换腐蚀的件；使用表面技术或改变材料表面成分和结构，或用熔覆盖层来提高材料或制件的防护能力等。如热喷涂和渗铬技术在电站锅炉“四管”防腐中的应用，效果非常好。
耐磨主要是指材料在一定的摩擦条件下抵抗磨损的能力。同腐蚀一样，磨损也是从表面开始的，因此采用各种表面技术提高材料或制件的耐磨性是有效途径之一。如采用激光熔覆、感应熔覆、氩弧熔覆等技术制备耐磨涂层，已在生产实际中得到广泛应用。
强化与防护一样具有广泛的涵义，这里所说的“强化”主要指通过各种表面强化处理来提高材料表画抵御除腐蚀和磨损之外的能力。疲劳破坏也是从材料表面开始的，通过表面处理，如化学热处理、喷丸、滚压、激光等表面处理，可以显著提高材料疲劳强度。又如，许多制品要求表面强度和硬度高，而心部韧性好，以提高使用寿命，通过合理地选材和表面强化处理就能满足要求。
在工程上，许多零部件因表面强度、硬度、耐磨性等不足而逐渐磨损、剥落、锈蚀，使外形变小以致尺寸超差或强度降低，最后不能使用。不少表面技术如堆焊、电刷镀、热喷涂、电镀、黏结等，具有修复功能，不仅可修复尺寸精度，而且往往还可提高表面性能，延长使用寿命。
表面装饰包括光亮（镜面、全光亮、亚光、光亮缎状，无光亮缎状等）、色泽（各种颜色和多彩等）、花纹（各种平面花纹，刻花和浮雕等）、仿照（仿贵金属、仿大理石、仿花岗石等）多方面的装谦：“镧恰当的表面装饰技术，对各种材料表面进行装饰，不仅方便、高效，而且美观、经济，故应用广泛。
1.3.2功能材料应用
功能材料主要指那些具有优良的物理、化学和生物等功能及其相互转化的功能，而被用于非结构目的的高技术材料。功能材料常用来制造各种装备中具有独特功能的核心部件，起十分重要的作用。功能材料与结构材料相比，除了两者性能上的羞异和用途不同外，另一个重要特点是功能材料通常与元器件“一体化”，即功能材料常以元器件形式对其性能进行评价。
材料的许多性质和功能与表面组织结构密切相关，因而通过各种表面技术可制备或改进一系列功能材料及其元器件，诸如：
利用表面技术制备或改进具有电学特性的功能材料及其元器件，如液晶显示器的导电玻璃，表面扩散制成的Nb-Sn线材，约瑟夫器件，薄膜电阻材料，绝缘涂层，半导体薄膜材料，波导管，低接触电阻开关。
利用表面技术可以制备或改进具有磁学特性的功能材料及其元器件，如通过气相沉积技术、涂装等表面技术制备出磁记录介质、磁带、磁泡材料、电磁屏蔽材料、薄膜磁阻元件等。
利用表面技术可以制备或改进具有光学特性的功能材料及其元器件，诸如通过电镀、化学转换处理、涂装、气相沉积等表面技术制备出发光材料，反射镜、防眩反射镜，激光材料增透膜，反射红外线，透过可见光的透明隔热膜，多层介质膜组成的分光镜，太阳能选择吸收膜，起偏器，薄膜光致变色材料以及各种镜头的保护膜等。
利用表面技术可以制备或改进具有声学特性的功能材料及其元器件，如利用气相沉积涂覆等表面技术制备声学振膜制成高保真喇叭、声表面波器件及吸声涂层等。
利用表面技术可以制备或改进具有化学特性的功能材料及其元器件，如利用表面技术制备出在多种介质和温度条件下的耐蚀防护涂层，各种医用器件的防沾性，餐具镀银杀菌，镀金刚石膜防菌以及各种分离膜材料、活性剂等。
利用表面技术可以制备或改进具有热学特性的功能材料及其元器件，如利用电镀、涂装、气相沉积等表面技术制备出散热材料、集热板、集热管、双金层温度计、保温材料、耐热涂层、高层建筑用的热反射镀膜玻璃、吸热材料等。
利用表面搜术可以制备或改进具有功能特性的功能材料及其元器件，如光一电、电一光、热一电、电一热、光一热、A-热、A-电、磁一光、光一磁等转换功能。这类功能的转换往往通过涂装、黏结、气相沉积、等离子喷涂来制备薄膜太阳能电池、电致发光器件、电阻式温度传感器、薄膜加热器选择性涂层、电容式压力传感器、磁光存贮器、光磁记录材料等。
1.3.3生活环境应用
表面技术在人类适应、保护和优化环境方面有着广泛应用，并且其重要性日益突出。现举例如下：
①大气净化。用涂覆和气相沉积等表面技术制成的触媒载体等是净化大气的材料，可除去人类在生产和生活中使用各种燃料、原料产生大量的C02、N02.S02等有害气体。’ ②水质净化。利用表面技术制成的膜材料是重要的净化水质的材料，可用来处理污水、化学提纯、水质软化、海水淡化等。
③抗菌灭菌。有些材料具有净化环境的功能，其中Ti02光催化剂很引人注目。它可以将一些污染的物质分解掉，使之无害，同时又因有粉状、粒状和薄膜等形状而易于利用。过渡金属Ag.Pt、Cu、Zn等元素能增强Ti02的光催化作用，而且有抗菌、灭菌作用，特别是Ag和Cu。据报导，日本已利用表面技术开发出一种把具有吸附蛋白质钝力的磷灰石生长在Ti02表面而制成的高功能Ti02复合材料。它能够完全分解吸附的菌类物质上，不仅可以半永久性使用，而且还可以制成纤维和纸，用作广泛的抗菌材料。
④吸附杂质。用一些表面技术制成的吸附剂，可以除去空气、水、溶液中的有害成分，以及具有除臭、吸湿等作用。例如，在氨基甲酸乙酰泡沫上涂覆铁粉，经烧结后成为除臭剂，用于冰箱、厨房、厕所、汽车内。
⑤去除藻类污垢。利用表面化学原理组合电极，用来除去发电厂沉淀池、热交换器、管道等内部的藻类污垢。
⑥活化功能。远红外光具有活化空气和水的功能，而活化的空气和水有利于人的健康。例如，在水净化器中加上能活化水的远红外陶瓷涂层装置，取得很好的效果，已经投入实际应用。
⑦生物医学。具有一定的理化性和生物相容性的生物医学材料已受到人们的高度重视，而使用医用涂层可在保持基体材料特性的基础上，或增进基体表面的生物学性质，或阻隔基材离子向周围组织溶出扩散，或提高基体表面的耐磨性、绝缘性等，有力促进了生物医学材料的发展。例如，在金属材料上涂以生物陶瓷用作人造骨、人造牙、植入装置导线的绝缘层等。目前制备医用涂层的表面技术有等离子喷涂、气相沉积、离子注入、电泳等。
⑧治疗疾病。用表面技术和其他技术制成的磁性涂层敷在人体的一定穴位，有治疗疼痛、降低高血压等功能。涂敷驻极体膜，具有促进骨裂愈合等功能。有人认为，频谱仪、远红外仪等设备能发出一定的波与生物体细胞发生共振，促进血液循环，活化细胞，治疗某些疾病。
⑨绿色能源。目前大量使用的能源往往有严重的污染，因此今后要大力推广绿色能源，如太阳能电池、磁流体发电、热电半导体、海浪发电、风能发电等，以保护人类环境。表面技术是许多绿色能源装置如太阳能电池、太阳能集热管、半寻体制冷器等制造的重要基础之一。
⑩优化环境。表面技术将在人类控制自然、优化环境中起到很大作用，例如，人们正在积极研究能调光、调温的“智慧窗”，即通过涂敷或镀膜等方法，使窗可按人的意愿来调节光的透过率和光照温度。
1.3.4新材料开发应用
新型材料又称先进材料，为高新技术的一个组成部分。具有优异性能的材料，也是新技术发展的必要的物质基础。目前表面技术在制备高Tc（临界温度）超导膜、金刚石膜、纳米粉末、纳米多层膜、纳米晶体材料、多孔硅、碳60等新型材料中起着关键作用。
采用物理气相沉积如真空蒸发、溅射、分子束外延等方法制备超导薄膜，沉积膜为非晶态，经过高温氧化处理后转变为具有较高转变温度的晶态薄膜。用YBaCu0等高温超导薄膜可制成微波调制检测器件、超高灵敏的电磁场探测器件、超高速开关存贮器件，用于超高速计算机等。
利用热化学气相沉积( TCVD)和等离子体化学气相沉积(PVCD)等，在低压或常压条件下可以制得金刚石薄膜新材料（过去制备金刚石材料是在高温高压条件下进行）为金刚石结构材料，其硬度高达80—1 000 GPa;室温热导率达到11 W/( cm．K)，是铜的2.7倍；有较好的绝缘性和化学稳定性；在裉宽的光波段范围内透明；与Si、GaAs等半导体材料相比，具有较宽的禁带宽度；它在微电子技术、超大规模集成电路、光学、光电子等方面有良好的应用前景，有可能是Ce、Si、GaAs以后新一代的半导体材料。
将制备的有机高分子材料溶于某种易挥发的有机溶剂中，然后滴在水面或其他溶液上，待溶剂挥发后，液面保持恒温或被施加一定的压力，溶质分子沿液面形成致密排列的单分子膜层。接着用适当装置将分子逐渐转移，组装到固体载片，并按需要制备几层到数百层LB膜新材料。LB膜是有机分子器件的主要材料，是由羧酸及其盐、脂肪酸烷基族极易染料、蛋白质等有机物构成的分子薄膜。LB膜在分子聚合、光合作用、磁学、微电子、光电器件、激光、声表面波、红外检测、光学等领域有广泛的应用。
利用化学气相沉积技术制备的类金刚石碳膜新材料，是一种具有非晶态和微晶结构的含氢碳化膜，类金刚石碳膜的一些性能接近金刚石薄膜，如高硬度、高热导率、高绝缘性、良好的化学稳定性，从红外到紫外的高光学透过率等。可考虑用作光学器件上保护膜和增透膜、工具的耐磨层、真空润滑层等。
利用化学气相沉积( CVD)和物理气相沉积(PVD)可以制备立方氮化硼薄膜，为立方结构。硬度仅次于金刚石，而耐氧化性、耐热性和化学稳定性比金刚石更好。具有高电阻率、高热导率，掺入某些杂质可成为半导体，目前正逐步用于半导体、电路基板、光电开关等极易耐磨、耐热、耐蚀涂层。
利用表面技术制成的尺寸小于15 nm的超微颗粒在高压力下压制成型，或再经一定热处理工序后制成的具有超细组织的固体材料。按其材料属性，可分为纳米金属材料、纳米陶瓷材料、纳米复合材料和纳米半导体材料等。其界面体积分数很高，界面处原子间距分布较宽，在力学、热学、磁学等性能方面与同成分普通固体材料有很大的差异。例如纳米陶瓷有一定的塑性，哥进行挤压和轧制，然后退火使晶粒尺寸长大到微米量级，又变成普通陶瓷。又如纳米陶瓷有优良的导热性；纳米金属有更高的强度等，因此应用较为广泛。
利用气相沉积的方法制备超微颗粒型材料，尺寸范围大致为1—10nm，即小于lμm。大于10μm的颗粒称为微粉，而小于1nm的颗粒为原子团簇。由于超细颗粒的表面效应、小尺寸效应和量子效应，使超微颗粒在光学、热学、电学、磁学、力学、化学等方面有着许多奇异的特性。例如，能显著提高许多颗粒型材料的活性和催化率，增大磁性颗粒的磁记录密度，提高化学电池、燃料电池和光化学电池的效率，增大对不同波段电磁波的吸收能力等；也可作为添加剂，制成导电的合成纤维、橡胶、塑料或者成为药剂的载体，提高药效等。
利用等离子化学气相沉积、磁控溅射等技术制备纳米硅新材料，又称纳米晶，其晶粒尺寸在10 nm左右。它的带隙达2.4eV，电子和空穴迁移率都高于非晶硅两个数量级以上，光吸收系数介于晶体硅和非晶硅之间。可取代掺氢的SiC作非晶硅太阳电池的窗口材料以提高其转换效率，也可考虑制作异质结双极型晶体管、薄膜晶体管等。
利用表面技术制备的超微颗粒膜新材料，是将超微颗粒嵌于薄膜中构成的复合薄膜，在电予、能源、检测、传感器等许多方面有良好的应用前景。
利用等离子体化学气相沉积等方法制备非晶硅薄膜新材料，可用来制造太阳能电池、摄像管的靶、位敏检测器件和复印鼓等。
利用表面技术制备的纤维补强陶瓷基复合材料，是以各种金属纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维为增强体，以水泥、玻璃、陶瓷等为基体，通过一定的复合工艺结合在一起所构成的复合材料。这类材料具有高强度、高韧性和优异的热学、化学稳定性，是一类新型结构材料。目前除了纤维增强水泥基复合材料、碳一碳复合材料等已获得实际应用外，还有许多重要的纤维补强陶瓷仍处于实验室阶段，但在一系列高新技术领域中有着良好的应用前景。
利用表面技术制备的多孑L硅新材料，其孔隙率很大，一般为600-/0 ~90%，可用蓝光激发它在室温下发出可见光，也能电致发光。可制成频宽带、量子效率高的光检测器，它的禁带宽度明显超过晶体硅。
利用很多表面技术如等离子喷涂、离子镀、离子束合成薄膜技术、化学气相沉积、电镀、电刷镀等制备梯度功能材料，是连续、平稳变化的非均质材料，其组织连续变化，材料的功能也随之变化。这种材料用于航空、航天领域，可以有效地解决热应力缓和问题，具有耐热性与力学强度都优异的新功能。
