[发明专利]定量表征薄膜材料界面结合性能的屈曲测试方法及装置

权利要求书

1.一种定量表征薄膜材料界面结合性能的屈曲测试方法，其特征在于，具体步骤如下：

a. 制备镀覆待测涂镀层试样，将试样未镀覆的面用砂纸打磨至镜面光滑；

b. 将制备好的镀覆待测涂镀层的试样夹持在万能材料试验机上，并将CCD相机对准待测试样的横截面，调节CCD相机的位置和焦距，使待测试样在CCD相机视场的中间成清晰的图像；

c. 对试样进行轴向的单轴压缩，万能材料试验机实时记录试样的应力应变数值，同时通过CCD相机对加载过程中试样的横截面进行同步的实时观测，实时记录屈曲过程中的临界应力、挠度以及裂纹长度的剥离特征；

d. 建立涂镀层-基底应力应变历史与剥离特征之间的关系来表征涂镀层-基底的界面结合性能；涂镀层屈曲时界面的能量释放率G可由下式计算得到：

GG0=(1+3σcrσ0)(1-σcrσ0)]]>，G0=(1-υf2)hσ022Ef]]>；

其中E_f为涂镀层的弹性模量，单位为Pa，υ_f为泊松比，h为涂镀层的厚度，单位为m，G₀为平面应变情况下的应变能释放率，单位为J/m²，σ₀为加载过程中施加在涂镀层内的应力，单位为Pa，σ_cr为涂镀层刚开始发生屈曲时的施加在涂镀层内的临界应力，单位为Pa；

对应的相角ψ为：

tanψ=4cosω+3ξsinω-4sinω+3ξcosω]]>

其中ω为材料失配相角，单位为^o，ξ为屈曲挠度的一个无量纲化函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述镀覆待测涂镀层试样的基底长度为10 mm，宽度为5 mm，厚度为5 mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述CCD相机的拍照频率为1~2秒/张。