如何测试涂层体系的界面结合性能？

由于涂层体系的多样性与复杂性，各类涂层材料使用环境的多样性与复杂性，再加上涂层较薄（通常为纳米量级至毫米量级），传统的力学性能测试方法已经不再适用。一种方法测量某种特定涂层体系的界面结合性能是可行的，但对另一种涂层体系可能就不再合适［8－9］。因此就导致了目前测量涂层体系界面结合性能实验方法的多样性和复杂性，正如文献［8］中所述，目前测量涂层体系的界面结合性能方法多达200多种，但是还没有一种标准的测试方法适合于各类涂层体系。而Chalker等［10］提出要理想地测量出涂层体系界面结合的力学性能，至少应满足两个条件：一是要有合理地反映涂层从基体上剥离时的良好力学模型，二是要能够准确地测量出有关反映界面结合性能的力学参量。根据涂层体系的韧性（ductility）与脆性（brittleness）特征，本书将涂层体系分为以下四类。

Ⅰ类：韧性涂层／脆性基体（如电镀铜／Si基体等）。

Ⅱ类：韧性涂层／韧性基体（如Ni涂层／钢基体等）。

Ⅲ类：脆性涂层／脆性基体（如SiN涂层／Si基体等）。(www.xing528.com)

Ⅳ类：脆性涂层／韧性基体（如电镀铬／钢基体、TiN／钢基体、Al2O3／铝合金基体等）。

本书将材料按韧、脆分的目的是脆性材料（brittlematerials）在开裂前可以只考虑其弹性变形，忽略其塑性变形，而韧性材料（ductile materials）则多数情形应该考虑其塑性变形。按界面结合性能的强与弱可分为强界面结合与弱界面结合涂层体系。

为了测量这些涂层体系的界面结合性能，常用的测量方法有拉伸、剪切、弯曲、划痕、压入和动态测量等方法。下面将分别讨论这些测量方法。