一种基于光功率计技术的激光划痕界面结合状况检测方法

摘要

一种基于光功率计技术的激光划痕界面结合状况检测方法，涉及激光检测与材料性能检测技术领域，本发明通过光功率计实时在线检测涂层在激光加载下加载点处反射光强度的变化获得界面破坏的临界点，用临界点所对应的激光功率参数来表征界面结合强度。本发明测得的结果为激光准静态加载，使涂层(薄膜)剥离的临界值，较动态测量值小，更接近实际界面结合强度。

主权项

1.一种基于光功率计技术的激光划痕界面结合状况检测方法，其特征在于：通过采用单脉冲激光对涂覆在工件上的薄膜进行单点单次加载，随着激光能量的增加形成了深度逐渐增加的点状离散划痕，加载的同时采用光功率计检测加载点处反射光强度；由于加载的激光能量和光功率计采集的反射光强度数值在薄膜未破坏时以同等斜率线性递增，即激光强度P_I＝Kt，反射光强度P_R1＝Kt-A，其中K、A＞0均为常数；随着薄膜的破坏，表面变得粗糙，反射率减小，此时反射光强度为P_R2＝K₁t-A，K₁小于K，并随薄膜的破坏不断减小，当界面破坏时，反射率及检测到的反射光强度突然下降，即反射光强度的斜率曲线K₁-t曲线发生阶跃，则曲线拐点为薄膜基界面破坏的判据，是界面破坏的临界点；设划痕时间为t，光功率计的采样频率设为f，，总采集样本数为S＝t/(1/f)＝tf，划至拐点时间为t_i，则拐点所对应的样点数设为S_i＝S×(t_i/t)＝t_if，加载的激光能量最大值为P，则用来表征薄膜基界面的结合强度的激光功率为P_i＝P×(S_i/S)＝P(t_i/t)。