在航空航天、資源開發(fā)、海洋強國等重大工程的實施過程中，極端環(huán)境是機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)?？臻g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、強輻射等多因素強耦合環(huán)境；大規(guī)模深海科技和以無人潛航器、水下機器人為代表的平臺建設(shè)將對未來海洋安全維護和海底資源開發(fā)起到至關(guān)重要的作用，機械裝備處于超高壓、高鹽、熱液、冷泉、微生物附著等多因素強耦合環(huán)境；深地礦井用機械向重型化、大功率、長距離、大運量和高速度方向發(fā)展，處于高速、重載、振動、強沖擊、強腐蝕等多因素強耦合環(huán)境；極地海洋工程裝備的設(shè)計制造將為能源開發(fā)、艦船通航奠定堅實的基礎(chǔ)，處于極低溫、強腐蝕、高紫外輻照等多因素強耦合環(huán)境。

針對極端環(huán)境機械裝備和關(guān)鍵部件表面多因素強耦合損傷的防護需求，近年來，國內(nèi)眾多知名科研院所、高校和企業(yè)，包括中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所、中國科學院金屬所、中國科學院蘭州化學物理研究所、中國科學院海洋研究所、清華大學、西安交通大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京航空航天大學、中南大學、吉林大學、武漢理工大學、大連理工大學、華東理工大學、西北工業(yè)大學、北京科技大學、西南交通大學、中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院等，在極端環(huán)境表面工程的共性科學問題、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。

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的最新研究成果，支撐我國海洋強國、深空探測等重大戰(zhàn)略、“一帶一路”倡儀的貫徹落實，《中國機械工程》編輯部聯(lián)合中國科學院寧波材料技術(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)域機械裝備表面的耦合損傷失效機理、功能防護涂層的成分設(shè)計與結(jié)構(gòu)調(diào)控、極端環(huán)境表面強韌鈍協(xié)同強化機制等基礎(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)學者的積極響應(yīng)，經(jīng)專輯編輯委員會的嚴格評審和篩選，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)域的最新研究進展。

希望本專輯的出版，能夠引起學術(shù)界對極端環(huán)境使役材料損傷與表面防護研究的更多關(guān)注，進一步推動新?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展，但如何進一步提升創(chuàng)新能力，解決關(guān)鍵高端材料嚴重依賴進口、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)域的進一步發(fā)展指明了方向，機遇與挑戰(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出自己的一份力量。