薄膜和涂层材料由于其服役条件的特殊性,往往会承受不同形式的疲劳载荷，由于尺寸的限制,薄膜的疲劳断裂行为不易通过线弹性破坏力学测试方法得到。 因此,为了实现对薄膜和涂层材料疲劳寿命的预测, 必 须 寻 求 新 的 方 法 对 疲 劳 机 制 进 行 探 究。经大量研究及实验表明：纳米冲击试验能够较好地表征涂层表面的疲劳特性,并在一定程度上证实了冲击次数和冲击载荷与疲劳失效的定性关系,经过一段时间的发展，纳米冲击测试不仅能评估薄膜和涂层的韧性和抗疲劳断裂能力，也能够模拟高负荷的重复接触情况。这对于评估用于航空航天材料的高速加工工具的耐久性和航空航天发动机在正常工作环境中的侵蚀磨损具有重大的作用。

图1-聚碳酸酯上厚脆涂层的纳米冲击断口

NanoTest Vantage上的纳米冲击测试简单、快速、灵活。不仅本机可以进行纳米冲击实验，也可以为其他仪器提供冲击模块。

在最近发表的一篇论文中，Bouzakis比较了多层PVD TiAlN涂层系统的性能。这种系统是延长涂层材料寿命的有效方法。纳米冲击测试被证明是优化分层系统的有力辅助。铣削硬化钢的刀具寿命(切削次数)与最大冲击深度进行了比较。图2显示了各种系统的切削性能与抗冲击性之间的良好相关性。

     图2 -各种多层材料的切削性能与抗冲击性能的关系

实验步骤：a、Bouzakis假设性能的提高是由于层抑制了裂纹的扩展，如下图所示:

图3 -裂纹扩展在多层体系中被抑制

b、他们的研究数据(图4和图5)再次表明，铣削硬化钢时，刀具寿命(切削次数)与最大PVD涂层的冲击深度之间存在直接的负相关关系。

图4                                                                                      图5