纳米划痕实验经常用于研究微/纳米涂层和基底之间的结合情况。但是，对于微/纳米聚合物薄膜，这种方法很难成功进行，因为金刚石探针很容易划破微/纳米薄膜而划入基体产生犁沟。解决该问题的办法就是在微/纳米检测系统中加入纳米冲击测试装置（图6-19），即基于一个产生可控脉冲的摆动装置，使样品振动以便金刚石探针周期性地对接触点加卸载，这样金刚石探针以一定的频率不断地冲击试样表面，并使界面结合处逐步变弱直至失效。通过这种应力的反复循环作用方法可以研究界面对失效的阻碍作用即界面抗疲劳特性，这种方法即使对于多层的微/纳米聚合物薄膜也适用。该方法的特点在于界面结合失效时探针位移有一个明显的突变，该处对应的载荷即定性地代表了微/纳米聚合物涂层与基体或多层聚合物涂层中层间的结合强度。因为振动频率、振幅、法向力、摆角和金刚石的形状都是可变量，如果振幅加大，测试探针实际上可从试样表面弹起，从而可视为一种冲击现象，可以进一步对给定载荷和频率下涂层的失效时间、失效类型、失效能量及失效可能性进行研究。
图6-17 缺陷对材料磨损的影响
图6-18 软材料表面形貌的划痕映射
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图6-19 钟摆脉冲纳米冲击测试原理
在如下所示的例子中（图6-20），在聚合物基体上涂覆15μmPET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）薄膜的样品被置于与探针轴成30°的位置，使用振动频率为30Hz的锋利的锥形探针，在上述冲击测试装置上编制施加载荷恒为2.0mN的程序，最后绘制探针位移随时间变化的测试曲线。可以看出，在样品开始摆动前，探针在2.0mN初始力作用下置于接触处一段时间以提供一个初始参考位置。之后，摆动开始并持续进行。最后，摆动停止，得出一个最终稳定的深度位置。在试样开始摆动之后探针很快穿透样品，紧接着开始疲劳过程的一段平坦的曲线。一定时间之后，结合处产生脱附失效并且探针的位移迅速增大。这里的结合处脱附失效情形既可用于表示单层聚合物薄膜与基体之间的脱附，也可用于表示多层聚合物薄膜中层间的脱附。
图6-20 聚合物薄膜界面结合的接触疲劳测试
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