通过LEXT软件对激光共聚焦形貌数据分析得到的表面粗糙度参数Sq和Sa如图9所示,随服役时间演变的动态模型显示,这两个参数的演化过程呈现出明显的阶段性趋势。在初期,Sa与Sq均迅速增大,表明在干湿循环与磨损的耦合作用下,涂层表面迅速出现局部磨损和微裂纹扩展。具体来说,初始阶段表面便出现了微小磨痕与裂纹,随着服役时间的延长,这些初期损伤不断扩展并逐渐相互贯通,使得磨痕加深、脱落坑增多。磨痕与周围未受损区域之间的高度差不断扩大,脱落坑也使整体表面变得更加粗糙,粗糙表面也因比表面积增大而更容易吸附水分、离子及腐蚀介质,从而加速了涂层与基材界面的劣化。
然而,在服役过程中,随着部分区域因磨损及剥离作用,新鲜涂层得以暴露,相较于已经磨损的区域,新暴露的部分具有较低的粗糙度,这使得Sq和Sa出现了短暂的回落或波动。可以认为,这是原有劣化区域与状态较好的新涂层区域混合效应的结果。随着服役时间的进一步延长,新暴露区域也将逐步受到持续的干湿循环和磨损作用而开始劣化。虽然局部区域的参数可能在短期内略有降低,但总体趋势仍表现为损伤累积和脱落坑扩展所引起的Sq、Sa的持续上升,最终进入一种相对稳定的退化过程。
整体而言,Sq和Sa在长期服役作用下的演化规律可总结为:初期急剧上升、中期出现局部波动以及后期重新稳定上升。这一过程不仅定量揭示了涂层表面形貌的动态变化,同时也为涂层性能的渐进失效过程提供了三维形貌维度的有力佐证。



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