1、膜基界面結合強度是表征薄膜質量的重要指標，是薄膜技術研究與應用中的關鍵技術。紅外激光準靜態(tài)劃痕法是一種非接觸測量硬質薄膜基體界面結合強度的新型檢驗方法。其原理是利用長脈沖激光準靜態(tài)加載涂層試樣的薄膜表面，引起薄膜與基體的脫粘和薄膜破壞，同時工件相對于激光做進給運動，用膜基界面破壞時的激光參數(shù)結合檢測參數(shù)和膜基材料的物性參數(shù)來表征界面的結合強度。
　　 論文首先分析了激光劃痕試驗法表征薄膜涂層界面結合強度的原理、方法與過程。根據(jù)加

2、載激光的工藝參數(shù)以及薄膜、基體的材料特性，基于傅立葉熱傳導方程，建立了薄膜與基體的有限元模型，得到膜基系統(tǒng)中溫度場和應力場的計算公式。對固定激光源和移動激光源準靜態(tài)加載薄膜表面后形成的溫度場，分別進行了有限元模擬，獲得膜基系統(tǒng)中溫度隨時間的變化關系以及薄膜界面結合處的熱量化規(guī)律。在此基礎上根據(jù)薄膜和基體的熱膨脹性能，準靜態(tài)條件下的熱彈性本構方程、應變位移關系以及應力平衡關系，進行薄膜和基體的應力場模擬，獲得了膜基系統(tǒng)的應力場隨時間的變化

3、關系以及關鍵點處的溫度、應力曲線。
　　 根據(jù)線彈性斷裂力學及彈塑性斷裂理論，利用ANSYS有限元分析軟件，選取膜基結合晃面處應力較大的危險點作為裂尖單元，進行其強度因子及J積分的分析計算。結果表明：在激光加載過程中，薄膜和基體中的溫度場隨著時間的增加而增加，并在薄膜和基體之間產(chǎn)生溫差。在膜基系統(tǒng)產(chǎn)生的應力場中薄膜上表面為壓應力，膜基界面結合處產(chǎn)生的應力較大。隨著激光能量密度的增加，應力強度因子增加，薄膜厚度增加時應力強度因子也