[发明专利]涂层残余应力测试方法及仪器

权利要求书

1.涂层残余应力测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取目标物体的涂层与基体的弹性模量；

获取目标物体的涂层制备时的温度；

获取目标物体的涂层的横截面面积与基体的横截面面积；

获取目标物体的涂层的热膨胀系数和基体的热膨胀系数；

通过下式计算目标物体的涂层残余应力σ_c：

式中：S_c为目标物体的涂层的横截面面积，S_s为目标物体的基体的横截面面积，E_c为目标物体的涂层的弹性模量，E_s为目标物体的基体的弹性模量，α_c为目标物体的涂层的热膨胀系数，α_s为目标物体的基体的热膨胀系数，ΔT_c为目标物体的涂层制备时的温度。

2.根据权利要求1所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，所述目标物体的涂层的热膨胀系数α_c及基体的热膨胀系数α_s检测时，以室温至目标物体的涂层制备时的温度ΔT_c的目标物体的涂层及基体的平均热膨胀系数作为目标物体的涂层的热膨胀系数α_c及基体的热膨胀系数α_s。

3.根据权利要求1所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，所述目标物体的涂层与基体的平均热膨胀系数的测量采用相对法测试。

4.根据权利要求1所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，目标物体的涂层的热膨胀系数α_c及基体的热膨胀系数α_s通过如下步骤获取：

制备样品A和样品B，其中样品A为目标物体的基体的样品，样品B为目标物体的基体上复合有目标物体涂层的复合样品；

分别获取样品A和样品B的热膨胀系数，其中样品A的热膨胀系数即为目标物体的基体的热膨胀系数α_s；

通过样品A和样品B的热膨胀系数得到目标物体的涂层的热膨胀系数α_c。

5.根据权利要求4所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，所述样品A及样品B的基体采用目标物体的基体相同的材料制备，所述样品B的涂层采用与目标物体的涂层相同的材料及制备工艺得到。

6.根据权利要求4所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，所述样品B的涂层在样品B的基体上的分布呈对称性，以避免温度变化时发生弯曲变形。

7.根据权利要求4所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，所述样品A与样品B尺寸，均采用符合热膨胀系数测试标准的样品尺寸。

8.根据权利要求1所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，所述目标物体的涂层与基体的弹性模量采用相对法测试得到。

9.根据权利要求1所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，所述目标物体的涂层与基体的弹性模量通过制备材质与目标物体相同的样品，对所述样品进行相应测试得到。

10.根据权利要求1所述的涂层残余应力测试方法，其特征在于，根据获取目标物体的涂层的热膨胀系数和基体的热膨胀系数确定目标物体的涂层的残余应力类型，其中目标物体的涂层的热膨胀系数大于基体的热膨胀系数，则涂层的残余应力为拉应力，否则，涂层的残余应力为压缩应力。