ZYGO 在涂層附著力與失效分析中的作用

涂層的附著力是評價其防護、裝飾或功能性能的關鍵指標。涂層失效往往始于界面或涂層內部的缺陷。ZYGO ZeGage Pro光學輪廓儀能夠對涂層表面、截面以及附著力測試（如劃痕試驗、拉拔試驗）后產生的缺陷進行高分辨率三維形貌分析，為量化附著力、研究失效機理、優化涂層工藝提供直觀而有力的微觀形貌證據。

• 劃痕形貌全景成像：獲取整個劃痕軌跡及其周圍區域的三維形貌，清晰顯示劃痕的寬度、深度、犁起邊（pile-up）的高度以及涂層內部的裂紋。

  
  

• 臨界載荷（Lc）的精確判定：通過觀察劃痕形貌隨載荷增加的變化，可以更精確地確定涂層首ci出現裂紋（Lc1）、首ci出現局部剝落（Lc2）和wan全失效（Lc3）的臨界點。三維形貌能揭示二維光學顯微鏡可能漏檢的早期微小裂紋或局部翹起。

  
  

• 失效模式分析：區分涂層的失效是脆性斷裂（裂紋擴展）、塑性變形（犁溝）還是界面剝離（剝落），并測量剝落區域的面積和體積，量化失效程度。

  
  

• 摩擦系數與形貌關聯：結合劃痕測試中記錄的摩擦系數曲線，可以將摩擦力的突變點與形貌上觀察到的特定失效事件（如裂紋萌生）直接對應起來。

  
  

• 對拉拔后的樣品表面（基體側）和拉脫的涂層（對偶件側）分別進行三維測量。

  
  

• 可以精確測量粘合失效區域（adhesive failure）和內聚失效區域（cohesive failure）的面積比例。

  
  

• 分析失效界面的形貌特征，如是否殘留有涂層碎片、基體表面是否被破壞等，判斷失效的確切位置和性質。

  
  

• 測量涂層截面的實際厚度及其均勻性。

  
  

• 觀察涂層與基體的界面結合情況，檢測是否存在孔隙、裂紋或擴散層。

  
  

• 測量經過環境試驗（如熱循環、腐蝕）后，截面中裂紋的擴展長度或腐蝕深度。

  
  

• 比較不同基體預處理、不同涂層配方或不同沉積工藝所得涂層的劃痕測試形貌，定量評價其附著力的優劣。

  
  

• 研究涂層自身性能（如硬度、韌性）對失效形貌的影響。