表面工程的系统性体现在，表面工程是以表面物理、表面化学、固体力学、摩擦学、腐蚀学等表面基础科学为指导，以刷镀、热喷涂、物理气相沉积、化学气相沉积、堆焊、激光熔覆、离子注入、表面纳米化等表面技术为手段，实现表面、界面性能的统筹设计和系统调控，同时又综合了表面失效分析、表面层材料设计、表面预处理和后加工、表面层性能检测、表面质量控制、使用寿命评估、表面施工管理、技术经济分析和重大工程实践等多项内容。

表面工程以各种表面技术为基础，包括表面改性、表面处理和表面涂覆3类。表面技术的历史悠久，如古人就掌握了镏金、贴金技术、油漆技术、淬火技术等。近代的摩擦学、界面力学与表面力学、材料失效与防护、金属热处理学、焊接、腐蚀与防护、光电子等学科的建立促进了多种表面技术的发展，并为表面工程学科的发展奠定了理论和技术基础。

国际上表面工程学科发展的重要标志是1983年英国伯明翰大学沃福森表面工程研究所的建立和1985年《表面工程》（Surface Engineering）国际刊物的创刊；1985年，召开了第一届表面工程国际会议；1986年10月，在布达佩斯举行的国际材料与热处理第五届年会上，根据联合会主席T.贝尔（Thomas Bell）的倡议，将“国际材料与热处理联合会”更名为“国际热处理及表面工程联合会”。1987年6月在英国举办了第二届表面工程国际会议。1988年10月在日本举办了第三届表面工程国际会议，中国有3篇论文收入这次会议的论文集。

中国表面工程发展的标志是，根据学者徐滨士的倡议，中国机械工程学会于1987年12月21日决定建立中国第一个学会性质的表面工程研究所，许绍高秘书长主持会议，徐滨士任所长。1988年8月，由中国机械工程学会表面工程研究所和中国机械工程学会材料耐磨及其表面技术专业委员会联合主办的中国第一份冠以表面工程名称的期刊《表面工程》创刊，郑中岳、刘家浚任主编。该期刊内部发行10年，从1998年起更名为《中国表面工程》，由中国机械工程学会主办，国内外发行，该刊现已成为被美国工程索引（The Engineering Index; EI）、日本科学技术振兴机构（Japan Science and Technology Agency; JST）、化学文摘（Chemical Abstracts; CA）等世界知名数据库收录的中国机械工程领域重要期刊。1988年11月，在北京由表面工程研究所主办了全国首届表面工程现状与未来发展研讨会，133名代表参加了会议，会议上交流论文51篇，国家计委顾问、中国设备管理协会会长马仪与会指导，并做了重要讲话。同年，徐滨士与师昌绪等专家深入切磋凝练，对表面工程的定义进行了完整表述。随后，表面工程的概念及学科体系逐渐成为学术界及产业界的共识，许多从事单一表面技术研究的学者或单位，适应科技发展的需要，拓展了研究内容、并把单位名称改为表面工程研究所（室、中心）。全国各地以表面工程命名的企业应运而生，有的还进入了高科技开发区，形成了技术含量高、规模化生产的企业。许多设备制造与修理工厂，引进了多项表面技术，用于提高产品质量、降低生产成本。一些高等院校开设了表面工程课程，许多高校和研究单位培养了大批从事表面工程的高层次人才。

中国机械工程学会表面工程研究所在促进表面工程学科兴起，推动表面工程研究开发及成果应用方面发挥了重要作用，尤其重要的是通过组织学术交流和期刊的出版，发现和凝聚了一大批热心表面工程事业的人才，为中国机械工程学会表面工程分会的诞生做了思想与组织准备。1991年8月，经原中国人民解放军总参谋部、总后勤部批准，在装甲兵工程学院成立中国人民解放军装备维修与表面工程研究中心（以下简称“中心”），徐滨士任主任、马世宁任副主任。“中心”的宗旨是，以提高中国军队战斗力为标准，努力开发研究和推广应用表面工程，增加学术交流与合作，促进表面工程学科发展，提高中国军队装备维修水平，为中国军队装备现代化建设服务。“中心”在部队先后建立多个表面工程技术推广网点，为解决装备维修难题，提高装备维修质量，节约维修费用，培养维修人才做出了重要贡献，被誉为表面工程理论研究基地、成果推广基地、信息交流基地、人才培养基地。时任中央军委副主席刘华清视察“中心”后题词“表面工程出效益、出战斗力”，时任中央军委副主席迟浩田视察后题词“发展表面工程提高装备质量”。1991年11月，中国电镀协会和中国机械工业工艺协会下属的涂装、热喷涂、防锈3个专业委员会联合组建的中国表面工程协会（以下简称“协会”）在北京成立，选举原机械工业部副部长沈烈初任第一届理事长。“协会”在组织表面工程行业的技术交流、技术培训，制定技术标准，举办产品展览，沟通行业信息以及推动清洁生产等方面发挥了重要作用。

1993年11月，在中国机械工程学会表面工程研究所、“中心”“协会”等学术组织和研究机构长期工作积累的基础之上，表面工程分会在武汉正式成立，秘书处设在武汉材料保护研究所，选举机械工业部科技司原司长练元坚任第一届分会主任委员。中国机械工程学会表面工程分会的成立是中国表面工程学科建设发展史上的一个里程碑。表面工程分会在表面工程领域的学术交流、促进产学研一体化、促进科技成果转化，表面工程学科建设和人才培养等方面发挥了重要作用。

中国表面工程学科的主要奠基人徐滨士于2004年被国际热处理与表面工程联合会授予最高学术成就奖。国际热处理与表面工程联合会主席B.利希奇（Božidar Liščić，1929～）亲自为徐滨士颁奖。

截至2016年，中国机械工程学会表面工程研究所和表面工程分会先后组织召开了7届国际表面工程学术会议、10届全国表面工程学术会议及八届全国青年表面工程学术会议，为推动国内表面工程相关学术研究及工程应用，表面工程人才培养和中国表面工程国际地位的提升发挥了积极作用。

表面工程的发展经历了4代：①单一表面工程阶段。以单一表面工程技术的品种增加、工艺成熟为主要特征，包括堆焊、热喷涂、电镀、电刷镀、化学镀、化学热处理、表面粘涂、真空熔结、涂装、物理气相沉积、化学气相沉积及激光束、离子束、电子束表面改性等。②复合表面工程阶段。以复合表面工程技术的出现和不断创新为主要特征，即将两种或多种传统的表面技术复合应用，起到“1+1>2”的协同效果。如，热喷涂与激光（或电子束）重熔的复合，热喷涂与电刷镀的复合，化学热处理与电镀的复合，多材质、多层薄膜技术的复合，表面纳米化加工与渗氮技术的复合等，这些技术复合已成为表面性能的“倍增器”。③纳米表面工程阶段。以纳米材料和纳米技术与传统表面工程技术的结合与实用化为主要特征。已进入实用阶段的有纳米电刷镀、纳米等离子喷涂、润滑油纳米自修复添加剂、纳米固体润滑膜、纳米粘涂技术及表面纳米化加工等。④自动化表面工程阶段。充分适应产业化发展要求，将表面工程技术从手工操作发展到自动化完成，如自动化高速电弧喷涂技术、自动化纳米电刷镀技术、自动化激光熔覆技术和自动化微弧等离子熔覆技术，进一步提高了表面涂层的性能和质量。这4代表面工程技术的划分只是为说明表面工程技术的发展过程，说明随着科学技术的发展，表面工程的内涵更加丰富、功能更加全面，技术交叉更加频繁，因而表面的服役性能大幅度提高。这不同于机电产品的“更新换代”，因为各代表面工程技术都有其应用的价值、都有其适用范围。在生产中，要根据产品表面的工作需求，按“满足性能要求、性能价格比高、有利于环保”等原则灵活选用。

表面工程本身的技术、经济特性，现代生产力发展对零件表面性能的更高要求及表面技术在循环经济发展中的重要作用共同推动了表面工程学科和表面工程技术的快速发展。发展表面工程对促进国民经济的发展、推进国防现代化、贯彻可持续发展战略具有重要意义：①发展表面工程是提升机电产品服役性能、支持制造业技术创新的需要。机械产品的故障往往是个别零件失效造成的，而零件失效往往是由于局部表面造成的。表面工程的实施可促进机械产品结构的创新、材料的优化和机械产品整体性能的提升。②发展表面工程是贯彻可持续发展战略，节能、节材、保护环境的需要。表面工程技术可以较低的成本和极少的材料消耗提高装备的性能、延长装备的寿命、预防装备的故障、减免装备维修。③发展表面工程是大力推进废旧机电产品再制造的需要。表面工程是再制造的关键技术之一，起着基础性的作用。与别国的再制造相比，中国特色再制造的创新体现在全面地将表面技术引入到机电产品再制造过程之中，使节能、节材、保护环境的效果更加突出。④发展表面工程是促进电子电器高新技术和生物医学材料发展的需要。现代电子电器产品中的各类光学薄膜、微电子学薄膜、光电子学薄膜、信息存储膜、防护功能薄膜，在生物医学材料中植入人体内的髋关节、心脏瓣膜、心管支架等结构表面的抗腐蚀、耐磨损、生物相容性薄膜等均需要用表面工程技术来制备。

表面工程是在多学科交叉、综合的基础上发展起来的新兴学科，在过去30年中为国民经济发展和国防建设发挥了重要作用。今后，表面工程的重点发展方向主要包括：①深入研究表面工程基础理论。②宣传、推广和应用现有表面工程技术。③研究开发复合表面工程、纳米表面工程等表面工程新技术。④研发新型高性能涂层材料和各种表面功能涂层。⑤推动表面工程设计、表面涂层成形向自动化、智能化迈进。⑥充分应用表面工程在节能、节材、环保方面的优势，推动表面工程技术在循环经济建设中发挥更大作用。