[发明专利]界面裂纹扩展阻力表征涂层附着强度的测试方法

权利要求书

1.一种界面裂纹扩展阻力表征涂层附着强度的测试方法，其特征在于，利用外加载荷推动镶入基体中的楔形块，使附着在楔形块与基体共同表面上的涂层挠曲，促使裂纹在涂层与基体界面萌生扩展，通过显微观察设备，从试样的截面或表面直接观察裂纹几何形状，通过断裂力学计算出涂层附着强度。

2.如权利要求1所述的界面裂纹扩展阻力表征涂层附着强度的测试方法，其特征是，具体方法步骤为：

①在涂层基体中预制一楔形槽；

②使用相同几何形状的楔形块，并与楔形槽紧密配合；

③在基体带有楔形块的一侧表面附着一层涂层；

④通过加载系统推动楔形块，使产生竖直方向的位移，导致涂层与基体界面出现裂纹；

⑤利用显微观察设备从被测物的侧面直接观测裂纹形貌，测量裂纹几何形状参数；

⑥将裂纹几何形状参数与涂层力学参数代入断裂理论模型模型，计算出界面裂纹扩展阻力G，以裂纹扩展阻力G值来定量表征涂层附着强度。

3.如权利要求2所述的界面裂纹扩展阻力表征涂层附着强度的测试方法，其特征是，步骤⑤中，所述的显微观察设备，是光学显微镜、扫描电镜，或超声显微镜。

4.如权利要求2所述的界面裂纹扩展阻力表征涂层附着强度的测试方法，其特征是，步骤⑥中，所述的界面裂纹扩展阻力G：

$G=\frac{q^2}{4D}{(3a+b)}^2$

其中：

$q=w/[\frac{a^3-b^3}{6D}+\frac{a^{2}b-{\mathrm{ab}}^2}{D}-\frac{{(a-b)}^3}{4D}]$

$D=\frac{{\mathrm{Eh}}^3}{12(1-v^2)}$

a为对称裂纹一半长度，b为楔形块一半长度，w为楔形块竖直与涂层表面的位移，E和v为涂层弹性模量和泊松比。