钟月曦，李明达，姚雪萍，肖冬亚

（1.长春工程学院机电工程学院，吉林 长春 130012；2.长春工程学院电气与信息工程学院，吉林 长春 130012）

1 引言

随着科学技术的发展，微纳米力学研究的发展促进和开拓了材料表面工程的实际应用。为了更加准确地揭示材料深层结构与其表面性质的内在联系，需要在微观尺度下观察材料表面结构形态。而划痕测试作为一种高分辨率的测试手段及检测方法，能够在测试结果中获取材料的摩擦系数、硬度、表面粗糙度等重要表面信息及力学参数，并结合沟槽形貌、试件表面残余形貌来评价试件表面的抗摩擦磨损性能及薄膜的结合能力，因而在薄膜复合材料[1]、聚合物[2]、生物材料[3]以及半导体材料[4]等新兴材料的性能测试及分析中广泛应用。F.A.Pounce 等人对InP 材料在其（100）和（110）晶面进行划痕测试，发现InP材料的位错结构和表面形貌与划痕方向密切相关；W.Shen利用MTS公司纳米划痕仪针对两种不同涂层材料开展摩擦磨损性能研究，发现了载荷对材料的切削和裂纹扩展均有影响。

薄膜复合材料是当前材料研究的热点之一，由于其制备容易且能够发挥多种材料的优质特性受到广泛关注，因此研究复合材料的力学性能和薄膜结合强度对材料的应用具有重要意义。

2 划痕测试理论

2.1 划痕测试过程与方法

划痕测试方法操作简单，目前已能完成定量测量[5]。划痕测试是测量块体材料或表面涂层材料抗划入、摩擦、变形和薄膜附着力的测量方法[6]，目前已广泛应用到生物材料、聚合物以及薄膜材料性能的研究中。……