通常在薄膜/涂層制備過程中，基體要加熱到一定溫度，冷卻下來時，因基體材料和涂層材料的熱膨脹系數(shù)不一樣，而在涂層中存在著殘余應力。當涂層材料的熱膨脹系數(shù)小于基體材料的熱膨脹系數(shù)時，涂層中存在著壓應力，相反則存在著拉應力。在拉應力作用下，涂層中易產(chǎn)生裂紋。無論是拉應力還是壓應力，都會在涂層/基體界面間產(chǎn)生剪切應力，當剪切應力大到能克服涂層與基體界面間結合力時，涂層就會沿著界面從基體上剝落下來。 因熱膨脹系數(shù)差異而導致涂層中的殘余應力為宏觀應力，不僅取決于熱膨脹系數(shù)差異的大小，而且取決于薄膜/涂層制備時，基體溫度的高低。除了宏觀熱應力外，涂層中還會存在微觀局部應力，局部應力往往由于相變、變形不均、涂層中的缺陷等因素引起的。
由基片變形測量應變的主要方法有：
⑴ 固定基片測量自由端的移動；
⑵ 采用不固定的圓形基片，由光學干涉法測量基片的變形。
在自由端位移測量方法中，普遍采用懸臂梁法，基片長寬比通常大于25，薄膜/涂層厚度在25-250微米之間。自由端位移測量可采用光學顯微鏡直接讀取或采用光學杠桿放大方法以提高測量精度。園盤法采用探針輪廓儀或將園盤放在厚度為25-250um的光學玻璃平板上由牛頓環(huán)測出。
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