ZYGO 在涂层附着力与失效分析中的作用

ZYGO 在涂层附着力与失效分析中的作用

涂层的附着力是评价其防护、装饰或功能性能的关键指标。涂层失效往往始于界面或涂层内部的缺陷。ZYGO ZeGage Pro光学轮廓仪能够对涂层表面、截面以及附着力测试（如划痕试验、拉拔试验）后产生的缺陷进行高分辨率三维形貌分析，为量化附着力、研究失效机理、优化涂层工艺提供直观而有力的微观形貌证据。

• 划痕形貌全景成像：获取整个划痕轨迹及其周围区域的三维形貌，清晰显示划痕的宽度、深度、犁起边（pile-up）的高度以及涂层内部的裂纹。

  
  

• 临界载荷（Lc）的精确判定：通过观察划痕形貌随载荷增加的变化，可以更精确地确定涂层首ci出现裂纹（Lc1）、首ci出现局部剥落（Lc2）和wan全失效（Lc3）的临界点。三维形貌能揭示二维光学显微镜可能漏检的早期微小裂纹或局部翘起。

  
  

• 失效模式分析：区分涂层的失效是脆性断裂（裂纹扩展）、塑性变形（犁沟）还是界面剥离（剥落），并测量剥落区域的面积和体积，量化失效程度。

  
  

• 摩擦系数与形貌关联：结合划痕测试中记录的摩擦系数曲线，可以将摩擦力的突变点与形貌上观察到的特定失效事件（如裂纹萌生）直接对应起来。

  
  

• 对拉拔后的样品表面（基体侧）和拉脱的涂层（对偶件侧）分别进行三维测量。

  
  

• 可以精确测量粘合失效区域（adhesive failure）和内聚失效区域（cohesive failure）的面积比例。

  
  

• 分析失效界面的形貌特征，如是否残留有涂层碎片、基体表面是否被破坏等，判断失效的确切位置和性质。

  
  

• 测量涂层截面的实际厚度及其均匀性。

  
  

• 观察涂层与基体的界面结合情况，检测是否存在孔隙、裂纹或扩散层。

  
  

• 测量经过环境试验（如热循环、腐蚀）后，截面中裂纹的扩展长度或腐蚀深度。

  
  

• 比较不同基体预处理、不同涂层配方或不同沉积工艺所得涂层的划痕测试形貌，定量评价其附着力的优劣。

  
  

• 研究涂层自身性能（如硬度、韧性）对失效形貌的影响。