現代顯微測試技術的迅猛發展，使人們在觀測材料的結構時，能從晶體再細微到分辨出原子和電子，因而對材料所具有的獨特的物理性質（電學、光學、磁學、熱學、能量轉換等）能夠不斷地揭示，給人類提供了設計新材料，改造、利用現有材料的依據。自然科學的進步和高新技術的旋風，為材料工程增添了異彩，已經培育出現代材料科學的燦爛花朵。而且由於高科技的湧現，人們已經製造出了許許多多性能奇妙的新材料，成為材料園地中的佼佼者。用於材料工程上的技術繁多，有離子束、電子束、激光束、電解、電鍍、化學鍍、高壓力、快速冷凝等等，都在製備新材料方麵做出了重大貢獻。
載能束巧奪天工
載能束指的是電子束、離子束、激光束。將這些具有高能的束流強行注入材料內部，在材料的表層可以迅速加熱到高溫，也可以實現快速冷卻，冷卻速度達每秒1012攝氏度。這兩種作用和載能束的本身都能對材料發揮奇特的作用。載能束本身的離子作為摻雜物質，摻入材料表麵，能改變材料表麵的成份。快速加熱和快速冷卻，會引起材料內部的結構變化，使原子重新組合，新的化合物可由此產生。
1973年，迪利那利發明了用離子注入的方法把晶體合金轉變成非晶合金，這個方法是事先選擇要注入合金晶體的元素，然後，把這些元素放入放電管，在放電管兩端加上高電壓，放電過程中使放入元素變成離子。這種放電管所形成的離子進入磁質量分析儀，通過分析儀選出所需能量的離子，在高電壓的電場下加速，使離子具有較高的能量（大約有幾十萬電子伏特），用這樣的離子束流去轟擊金屬或合金表麵。當注入的離子大於金屬總原子量的10％時，可以使被注入的金屬表麵形成一層非晶態膜。非晶態膜比晶態金屬的硬度要高幾十至幾百倍，這樣就提高了材料的強度。
高劑量的離子注入晶態金屬或合金，導致晶態金屬的結構受到破壞，使晶態表麵產生極高的應力密度。因此，在這些非晶化的合金表麵，得到高強度、高硬度、高韌性的特性，其成份結構和原來材料截然不同。這叫做材料的表麵改性。
但是，並不是任意注入離子和被注入的金屬合金進行任意組合都能使材料表麵非晶化。如果用被注入的合金的自身離子束注射，如銅離子注入金屬銅，就不能形成表麵非晶化。近年來，用離子注入法已製造出的非晶化表麵的金屬（合金）有：鎢離子注入金屬銅；鉭離子注入金屬銅；磷離子注入金屬鎳；磷離子注入不鏽鋼；金離子注入鉑金；鐵離子注入鏑金屬；鎳離子注入鏑等等。這些製造成功的金屬，引起了人們的注意，有的已在工業生產中獲得有效應用。
離子注入技術可以通過束流的控製，實現金屬表麵的局部非晶化，使人們能進行隨意操作，使用巧妙自如。如采用大麵積的掃描離子注入，就可以獲得人們夢寐以求的大麵積金屬表麵非晶化的保護，而且，在室溫條件下就可以實現。離子注入的前景是非常美妙的。
載能束改變材料表麵的結構，可以大大提高材料的抗磨損性能。載能束加熱的金屬，可以在改性材料表麵上形成擴散層，增加材料的抗磨、抗腐蝕的性能。如將鋁蒸汽擴散到鋼上，鋁的擴散層對鋼起著很好的防護作用。1978年，英國哈威爾原子能中心的研究者N·E·W哈特勒公布了用氮離子注入能提高鋼的抗磨能力，大大激起了人們的興趣。目前，用氮離子注入人工髖關節材料釩鋁鈦（TiAl6V4）進行表麵改性，已發現其耐磨性能提高到原來的1000倍，效果特別奇妙。激光表麵處理在工業上已獲得廣泛應用，如對郵票打孔機的滾筒經激光處理之後，把一個滾筒原先隻能打印150萬張的記錄提高到1500萬張，就是一個成功的例子。
載能束的表麵改性技術，從精細工藝、精致圖案到較大的麵積，可以無所不包地解決表麵改性問題，其效果被人們稱讚不已，真可謂巧奪天工。
製膜術交響曲
當人們漫步在高科技的商品市場時，會驚奇地看到許多小巧美觀、令人愛不釋手的電子整機，如袖珍型電視機、盒式錄像機、微型計算機等等。這些產品之所以小巧玲瓏，是由於微電子技術的迅速發展。微電子技術已進入製作超大規模集成電路及其微組裝階段。在微組裝中使用多層布線板、各種微型片式元件（包括各種集成電路）和表麵安裝技術（即納米技術）。若剖析這些奇異的電子整機，不難發現，它們的各部分所用的材料基本上是薄膜，可見功能薄是微電子技術的基礎。在高科技蓬勃發展的今天，向材料科學提出了特殊要求，其中之一就是要求提供性能極為穩定的控製和測量元件。宇航和生物醫學要求的微型元件，特殊功能的高性能微元件，太陽能電池等，都要求製作出純度很高，厚度是幾百到幾個微米的膜，膜質優良、厚度均勻的功能膜。在高科技發展的大潮中，各種各樣功能膜的製備，彙成了美妙的製膜技術交響曲。