划痕試驗：如何測試和評估結果？

便宜無好貨: 這句諺語對工具來說尤其正確。這就是為什麼專業的切削工具要塗上硬質材料以減少摩擦和磨損。無論是鍍金手錶還是珠寶，有塗層的產品都必須測試其塗層的附著力和結合力，以確保它們保持其裝飾性或功能性。 

划痕測試是一個重要的品質控制過程，它模擬塗層在實驗室環境下的日常使用中的受力狀況。在划痕測試過程中，一個金剛石尖端的壓頭（羅克韋爾）以恒定的速度劃過樣品。表面產生的划痕提供了塗層在現實工作環境中的性能資訊。 

FISCHERSCOPE® ST200 和 ST30 是Fischer最暢銷的划痕測試儀。這些儀器提供多種測量模式，以涵蓋廣泛的應用。例如，壓頭施加在樣品表面的載荷可以是恒定的，也可以是漸進的，具體取決於應用。

通常使用施加恒定載荷的划痕測試來確定划痕硬度或耐劃傷性。對於大多數應用，會使用漸進模式。 在這種情況下，作用在表面上的載荷將線性增加。

在漸進模式下，壓頭會以一個非常低的初始載荷開始。隨著載荷的增加，它將逐漸壓入鍍層中。隨著壓入深度的增加，材料應力也隨之增大。直到達到某個載荷-臨界載荷L_c-時材料開始失效。此時，裂紋開始出現，塗層開始從基材剝落。

為了使測試有意義，必須正確選擇載荷。如果太低，則對塗層施加的載荷不足。如果載荷過高，壓頭可能會損壞。

ST200和ST30別提供0.1至200N和0.1至30N的載荷範圍，以測量硬材料層和軟材料層。對於像氮化鈦或類金剛石（DLC）這樣的硬質材料層，通常需要高於30-50N的測試載荷來觸發大規模的碎屑或裂紋。而對於較軟的材料，如油漆，則使用低載荷，因為這些塗層通常在較低的力下就會失效。

划痕測試是一種基於參考測量的比較程式。 初評估一般是以視覺方式進行的。在高解析度的顯微鏡下，測試員能確定在多少載荷下形成了第一道裂紋，或者塗層是何時剝落的。

除了透過顯微鏡觀察，ST200和ST30還能記錄聲發射（材料劃傷時發出的噪音）和切向力（材料對壓頭施加的阻力）。當塗層被剝落時，材料失效的跡象包括了更高的聲發射或顏色的變化。 

WIN-SCU軟體直觀的使用者介面在一次測試中匯總了所有三個參數：顯微鏡拍攝的圖像、聲發射信號和切向力的變化曲線。這使得操作者只需點擊幾下滑鼠就可以定義臨界載荷。

FISCHERSCOPE® ST200和 ST30 是測試塗層黏結性能的理想解決方案。與我們的 奈米壓痕儀和X射線螢光測厚儀一起, Fischer為氮化鈦（TiN）、類金剛石（DLC）塗層和汽車塗料提供完整的品質保證解決方案。

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