汽车涂层的纳米力学性能研究

漆膜小尺度力学性能测试可以提供有关压痕响应、磨料磨损行为、涂层损伤和多次冲击响应的详细信息。由于这些测试常常反映漆膜与基体表面之间的相互作用，因此测试结果可以很清楚地表明最佳工艺条件和配方。

图6-15 汽车漆膜压痕载荷—深度曲线

图6-15显示了使用Berkov-ich金刚石压头测试的经风化钢基汽车漆膜的压痕载荷—深度曲线，该压痕曲线提供了硬度、模量随压入表面深度的变化信息。由于压痕的弹性回复产生了很多小封闭环，而各个最大载荷之间的差异则是由保载过程中的蠕变引起的。

由图6-15的压痕数据，可以推导出硬度随压入深度的变化曲线，如图6-16所示。正如图6-16所见，距离表面越近，漆膜的硬度越高；而在该漆膜较大的压入深度处，硬度值较小且几乎为常数。(www.xing528.com)

图6-16 漆膜硬度随压入深度的变化曲线

通过预先存在缺陷的划痕实验能够反映出该缺陷对材料磨损的影响。使用球形金刚石压头在200mN载荷作用下，进行了连续8次的划痕实验，其结果如图6-17所示。由图可见，最终的划痕形貌是由塑性变形造成的，而可观的初始缺陷对长程磨损性能的影响较小。

此外，对软漆膜材料进行低载荷的多道划痕实验，还可以映射其表面形貌。使用半径为25μm的球形金刚石压头，在200mN载荷作用下，分别通过5次、10次和20次划痕实验，在材料表面制备了3个平行的划痕，其横向形貌测量结果如图6-18所示，从图中可以清楚地看到沿每个划痕产生的凸起现象。