[發明專利]界面裂紋擴展阻力表征涂層附著強度的測試方法

無效

• 申請號: 200710044481.6
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN101109696A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 沈耀;聶璞林;周滔;蔡珣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N19/08;G06F19/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種界面裂紋擴展阻力表征涂層附著強度的測試方法，其特征在于，利用外加載荷推動鑲入基體中的楔形塊，使附著在楔形塊與基體共同表面上的涂層撓曲，促使裂紋在涂層與基體界面萌生擴展，通過顯微觀察設備，從試樣的截面或表面直接觀察裂紋幾何形狀，通過斷裂力學計算出涂層附著強度。

2.如權利要求1所述的界面裂紋擴展阻力表征涂層附著強度的測試方法，其特征是，具體方法步驟為：

①在涂層基體中預制一楔形槽；

②使用相同幾何形狀的楔形塊，并與楔形槽緊密配合；

③在基體帶有楔形塊的一側表面附著一層涂層；

④通過加載系統推動楔形塊，使產生豎直方向的位移，導致涂層與基體界面出現裂紋；

⑤利用顯微觀察設備從被測物的側面直接觀測裂紋形貌，測量裂紋幾何形狀參數；

⑥將裂紋幾何形狀參數與涂層力學參數代入斷裂理論模型模型，計算出界面裂紋擴展阻力G，以裂紋擴展阻力G值來定量表征涂層附著強度。

3.如權利要求2所述的界面裂紋擴展阻力表征涂層附著強度的測試方法，其特征是，步驟⑤中，所述的顯微觀察設備，是光學顯微鏡、掃描電鏡，或超聲顯微鏡。

4.如權利要求2所述的界面裂紋擴展阻力表征涂層附著強度的測試方法，其特征是，步驟⑥中，所述的界面裂紋擴展阻力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為對稱裂紋一半長度，b為楔形塊一半長度，w為楔形塊豎直與涂層表面的位移，E和v為涂層彈性模量和泊松比。