在航空航天、資源開發(fā)、海洋強(qiáng)國等重大工程的實(shí)施過程中，極端環(huán)境是機(jī)械裝備不可避免的使役環(huán)境，其中最具代表性的是“三深一極”(深空、深海、深地、極地)環(huán)境。目前，我國航天科技已逐步邁入大規(guī)模空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、大規(guī)模深空探測的新階段，裝備和部件處于超高真空、超高溫、高/低溫交變、強(qiáng)輻射等多因素強(qiáng)耦合環(huán)境；大規(guī)模深?？萍己鸵詿o人潛航器、水下機(jī)器人為代表的平臺建設(shè)將對未來海洋安全維護(hù)和海底資源開發(fā)起到至關(guān)重要的作用，機(jī)械裝備處于超高壓、高鹽、熱液、冷泉、微生物附著等多因素強(qiáng)耦合環(huán)境；深地礦井用機(jī)械向重型化、大功率、長距離、大運(yùn)量和高速度方向發(fā)展，處于高速、重載、振動、強(qiáng)沖擊、強(qiáng)腐蝕等多因素強(qiáng)耦合環(huán)境；極地海洋工程裝備的設(shè)計制造將為能源開發(fā)、艦船通航奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)，處于極低溫、強(qiáng)腐蝕、高紫外輻照等多因素強(qiáng)耦合環(huán)境。

針對極端環(huán)境機(jī)械裝備和關(guān)鍵部件表面多因素強(qiáng)耦合損傷的防護(hù)需求，近年來，國內(nèi)眾多知名科研院所、高校和企業(yè)，包括中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、中國科學(xué)院金屬所、中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院海洋研究所、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中南大學(xué)、吉林大學(xué)、武漢理工大學(xué)、大連理工大學(xué)、華東理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、西南交通大學(xué)、中國人民解放軍陸軍裝甲兵學(xué)院等，在極端環(huán)境表面工程的共性科學(xué)問題、海洋極端環(huán)境表面工程、航空航天極端環(huán)境表面工程、極端環(huán)境摩擦學(xué)等方面開展了卓有成效的研究，為發(fā)展極端環(huán)境使役材料多因素強(qiáng)耦合損傷理論，推動極端環(huán)境表面工程新材料體系的建立，促進(jìn)表面工程和新材料在極端環(huán)境工程與裝備領(lǐng)域的成果應(yīng)用作出了重要貢獻(xiàn)。

為及時總結(jié)極端環(huán)境使役材料多因素耦合損傷與表面多功能一體化防護(hù)的最新研究成果，支撐我國海洋強(qiáng)國、深空探測等重大戰(zhàn)略、“一帶一路”倡儀的貫徹落實(shí)，《中國機(jī)械工程》編輯部聯(lián)合中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所策劃了“極端環(huán)境表面工程”專輯。本專輯聚焦于海洋、航空航天等領(lǐng)域機(jī)械裝備表面的耦合損傷失效機(jī)理、功能防護(hù)涂層的成分設(shè)計與結(jié)構(gòu)調(diào)控、極端環(huán)境表面強(qiáng)韌鈍協(xié)同強(qiáng)化機(jī)制等基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究。本專輯的征文得到了相關(guān)專業(yè)和領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者的積極響應(yīng)，經(jīng)專輯編輯委員會的嚴(yán)格評審和篩選，確定了本專輯的刊載論文，包括研究綜述2篇、研究論文10篇，較好地反映了我國在極端環(huán)境表面工程領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。

希望本專輯的出版，能夠引起學(xué)術(shù)界對極端環(huán)境使役材料損傷與表面防護(hù)研究的更多關(guān)注，進(jìn)一步推動新?lián)p傷理論、新材料體系、新表面工程技術(shù)的深入發(fā)展與應(yīng)用。雖然我國在極端環(huán)境和表面工程相關(guān)領(lǐng)域的研究已取得了一定進(jìn)展，但如何進(jìn)一步提升創(chuàng)新能力，解決關(guān)鍵高端材料嚴(yán)重依賴進(jìn)口、材料使役性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匱乏、核心設(shè)備受制于人的難題，實(shí)現(xiàn)重大工程裝備和關(guān)鍵零部件的全鏈條自主可控，仍面臨很大的挑戰(zhàn)。同時，這些方面也為極端環(huán)境表面工程領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展指明了方向，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。我們期待著更多的科研工作者投身于極端環(huán)境表面工程的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究中，為開發(fā)極端環(huán)境適應(yīng)型新材料，突破現(xiàn)有材料的使役性能極限，滿足我國未來20到50年的重大工程需求貢獻(xiàn)出自己的一份力量。