界面结合性能表征的参量优化方案

涂层材料的界面结合性能的定量表征是研究者与使用者追求的目标，但由于涂层品种和技术的多样性，各类涂层使用环境的多样性与复杂性，追求单一的表征参量和表征方法的努力至今并无成功的迹象。在今天的表面工程领域，采用简单的弯曲次数来表征与评价界面结合性能很常见，采用临界载荷指标表征和评价界面结合性能也十分普遍。在定量的表征指标中，通常采用以下两种不同的形式。

（1）基于应力（单位面积上的力）的观点：涂层从基体上剥离时单位面积所需要的力的大小，即涂层与基体的界面结合强度（interfacial bonding strength or interfacial adhesive strength），包括界面拉伸强度（interfacial tensile strength）与界面剪切强度（interfacial shear strength），单位为MPa。

（2）基于能量学的观点：涂层从基体上剥离时单位面积所需要的能量的大小，单位为J／m2。在能量学的观点中，通常采用界面韧性（interfacial toughness）或界面断裂韧性（interfacial fracture toughness）表征指标。(www.xing528.com)

界面的拉伸强度和剪切强度分别表征涂层体系在界面起裂瞬时作用在界面上的最大正应力与最大切应力，其分别反映该种材料体系的界面抵抗拉伸与剪切破坏的能力，属于强度指标，它们与能量学中的表征指标有着本质的不同。在能量学的观点中，有界面韧性和界面断裂韧性指标，值得一提的是，这两个指标与涂层的韧性指标和断裂韧性指标具有相同的含义，即界面韧性是表征在涂层体系的界面上，从产生变形直到断裂的整个过程中所吸收的能量，而界面断裂韧性是表征在界面预先存在裂纹的情形下，该种材料体系抵抗该预先存在的界面裂纹进一步扩展的能力。因此，根据这一定义，界面韧性所吸收的能量包含了界面断裂韧性所吸收的能量。本章将从强度指标和韧性指标的角度，讨论涂层体系界面结合性能的测量和评价方法的现状与展望。由于涂层韧性指标的测量方法与界面结合性能的测量方法有许多是相同或相似的，因此，本章在主要论述涂层体系界面结合性能表征与评价方法的同时，还将穿插论述脆性涂层（断裂）韧性指标的表征与评价方法。