在正確的長度尺度上測試機械和摩擦學(xué)性能提供了更多相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如優(yōu)化涂層成分，以提高苛刻應(yīng)用的性能，如切削工具或航空/汽車發(fā)動機的機械接觸。雖然它們以簡單而受歡迎，但許多宏觀機械接觸測試對薄CVD和PVD涂層的性能不太敏感，因為測試中的大探針半徑和非常高的接觸力會導(dǎo)致峰值應(yīng)力深入基材。相反，納米劃傷測試使用更低的載荷和更小的探針半徑，可能會使峰值應(yīng)力太靠近表面，而涂層只有幾微米厚。此外，高表面粗糙度會限制小半徑劃痕探頭的使用壽命。

       通過進(jìn)行微劃痕測試，與納米劃痕測試相比，更大的載荷和更鈍的探頭幾何形狀可以使峰值應(yīng)力定位在更靠近微米尺度CVD和PVD涂層界面的位置，從而可以評估涂層-襯底系統(tǒng)的完整行為。在NanoTest上進(jìn)行微劃痕測試的好處:

1、高摩擦靈敏度

2、高橫向剛度，可靠的微劃痕測試

3、單次和多次試驗負(fù)載范圍寬

4、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，適用于磨損測試

5、屈服應(yīng)力測量軟件

6、具有高溫兼容能力

7、符合微劃痕的所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

汽車用鋼中摻雜金屬DLC涂層的失效識別

       在下面的示例中，對硬質(zhì)合金上的單層AlTiN和AlCrN刀具涂層進(jìn)行了1 N次重復(fù)磨損試驗。1 N的磨損載荷使峰值應(yīng)力位于涂層和基材之間的界面，增加了對附著力差異的敏感性。在斜坡載荷微劃痕測試中，AlCrN涂層具有比AlTiN (4.5 N)更高的臨界載荷(5.7 N)，并且最初在1 N時具有更強的抗劃痕性。然而，由于較弱的附著力，AlCrN在幾個周期內(nèi)迅速失效，而AlTiN則表現(xiàn)出更緩慢的磨損。

單層AlTiN和AlCrN刀具涂層的重復(fù)磨損試驗

       用于微劃痕測試的高負(fù)載頭具有非常高的橫向剛度彎曲設(shè)計，確保可以使用敏感的摩擦傳感器，并在整個30 N負(fù)載范圍內(nèi)進(jìn)行測量。

靈敏的摩擦測量揭示了兩種不同DLC類型失效的差異

在WC-Co上使用100 μ m半徑的探頭進(jìn)行高達(dá)30 N的重復(fù)劃痕測試。