纳米压痕技术在涂层性能检测中的应用

摘要

阐述了纳米压痕技术检测涂层性能的基本原理和计算方法,详细介绍了其在涂层硬度、弹性模量、残余应力检测方面的实验研究现状.纳米压痕测量涂层硬度与弹性模量最常用的是Oliver-Pharr方法,但该种方法存在一定的局限性,对于出现pile-up的实验数据使用O&P方法,压痕硬度与弹性模量将被高估可达50％左右.为了更好的研究压入过程,一些学者采用了原子力显微镜与纳米压痕技术相结合的方法.同时应对材料硬度的尺寸效应问题,许多学者提出了相应的理论和模型进行解释.用纳米压痕法检测材料残余应力今年来已经引起了很多学者的广泛兴趣,目前纳米压痕测量残余应力存在很多理论模型,以Suresh,Yun-Hee Lee等人提出的针对等双轴残余应力的模型发展较为成熟.综合各种模型及测量方法,如何获取真实、准确的接触面积是纳米压痕技术的关键所在.