涂層與基體之間的附著力是決定涂層體系耐久性和功能性的關(guān)鍵因素。附著力受多種因素影響,其中基體表面的形貌(粗糙度、紋理)和化學(xué)性質(zhì)(表面能)是重要的界面因素。白光干涉儀通過(guò)精確量化表面的三維形貌,為研究表面形貌對(duì)涂層附著力的影響,以及評(píng)估表面處理效果,提供了客觀的測(cè)量手段。Sensofar S neox系統(tǒng)在此類(lèi)界面研究中,提供了從微觀形貌到宏觀性能關(guān)聯(lián)的分析可能。
在涂料、膠粘劑、復(fù)合材料的應(yīng)用中,通常會(huì)對(duì)基體表面進(jìn)行預(yù)處理,如噴砂、打磨、等離子處理、化學(xué)蝕刻等,以增加表面粗糙度和反應(yīng)活性,從而提升附著力。白光干涉儀可以定量表征這些處理前后基體表面的三維形貌變化。與僅提供二維輪廓信息的觸針式粗糙度儀不同,白光干涉儀能提供真實(shí)的三維表面數(shù)據(jù),計(jì)算三維粗糙度參數(shù),如算術(shù)平均高度、界面擴(kuò)展面積比、表面功能參數(shù)等。這些三維參數(shù)被認(rèn)為與涂層的機(jī)械咬合強(qiáng)度和實(shí)際接觸面積有更直接的關(guān)聯(lián)。
研究人員可以將特定的表面形貌參數(shù)(如特定空間頻率范圍內(nèi)的紋理特征)與通過(guò)劃格法、拉開(kāi)法等標(biāo)準(zhǔn)附著力測(cè)試得到的強(qiáng)度值進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,從而找出對(duì)附著力貢獻(xiàn)顯著的形貌特征,并優(yōu)化表面處理工藝以獲得最jia 形貌。
除了附著力,表面的潤(rùn)濕性(常通過(guò)接觸角表征,與表面能相關(guān))也對(duì)涂層流平、外觀和功能性有影響。表面微觀形貌是影響表觀接觸角的重要因素。通過(guò)白光干涉儀獲得表面的微觀幾何信息,結(jié)合表面化學(xué)分析,可以更深入地理解表面粗糙度對(duì)Wenzel狀態(tài)或Cassie-Baxter狀態(tài)潤(rùn)濕行為的影響,從而指導(dǎo)超疏水、超親水等特殊功能表面的設(shè)計(jì)。
在涂層本身的評(píng)價(jià)中,白光干涉儀也有應(yīng)用。例如,在涂層附著力測(cè)試(如劃痕試驗(yàn)、壓痕試驗(yàn))后,可以用白光干涉儀觀察劃痕或壓痕周?chē)男蚊?,測(cè)量涂層剝落區(qū)域的尺寸和深度,定量評(píng)估涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。在涂層老化或腐蝕試驗(yàn)中,可以觀察涂層表面起泡、開(kāi)裂、剝落的形貌演變過(guò)程。
S neox系統(tǒng)在測(cè)量不同粗糙度的表面時(shí),可以通過(guò)選擇白光干涉或共聚焦模式來(lái)獲得最jia 數(shù)據(jù)。其高分辨率能夠分辨對(duì)附著力有貢獻(xiàn)的微米甚至納米級(jí)形貌特征。非接觸式測(cè)量不會(huì)對(duì)經(jīng)過(guò)處理的、有時(shí)是活化的或脆弱的表面造成影響或污染。
將白光干涉形貌數(shù)據(jù)與其他表面分析技術(shù)(如X射線光電子能譜、接觸角測(cè)量?jī)x)的數(shù)據(jù)結(jié)合,可以構(gòu)建對(duì)表面狀態(tài)的全面認(rèn)識(shí)。因此,在表面科學(xué)與涂層技術(shù)領(lǐng)域,Sensofar S neox白光干涉儀作為表面形貌的量化工具,為理解和優(yōu)化界面結(jié)合性能,開(kāi)發(fā)高性能涂層體系,提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。