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利用XRD(X射线衍射法)测试了涂层-基体结合界面的应力及其变化规律，建立了一种涂层结合界面应力检测系统，进行界面结合强度的检测研究。通过涂层从基体脱粘前后的界面应力变化量，结合涂层材料的物性参数和涂层-基体系统温度场参数，用涂层残余应力来表征涂层与基体的结合强度，建立一种研究检测涂层结合强度的实验新方法。
其理论创新表现在：应用弯曲应力理论，在传热学理论基础上研究涂层.基体系统受热后温度场分布，根据弹性力学中薄板失稳原理，建立涂层准静态下失稳平衡数学模型，推导出涂层结合界面正应力、剪应力和剥离应力的分布公式，建立了XRD测量涂层结合强度的理论。技术创新表现在：建立涂层结合界面应力检测系统，用残余应力来表征涂层与基体的结合强度，创立一种研究检测涂层结合强度理论的实验新方法。试验结果表明：
(1)界面正应力主要集中在界面中心区域内，而在界面边缘附近，正应力迅速下降，在界面边缘处其值降为0；剪应力和剥离应力主要集中在界面边缘区域内，在远离界面边缘区域，剪应力和剥离应力则迅速下降；涂层中正应力和涂层厚度、基体厚度以及杨氏模量无关，界面间剪应力以及剥离应力随涂层厚度增加而增加，并且由涂层与基体厚度以及杨氏模量所共同决定。
(2)化学沉积条件下制得的Ni-P薄膜的残余应力几乎都为拉应力，其残余应力随着薄膜厚度的增加而不断增加，随着激光热处理功率增加，先降低再升高。在激光功率为400W左右时，其残余应力表现为压应力，有利于提高薄膜-基体的结合强度；薄膜残余应力对薄膜脆性脱落影响最为显著，当残余应力为拉应力时，易发生脆性脱落，而当残余应力为压应力时，会阻止脆性脱落。
(3)TiN陶瓷刀具涂层残余应力为负值，即为压应力，有利于提高TiN涂层刀具的疲劳强度；应力大小及分布对结合强度有明显的影响，应力越大，结合强度也就越小；其临界载荷Lc=35～60N TiN涂层形成了硬度梯度，有利于提高涂层结合强度。
(4)调整基体表面的残余应力可改善镀锌钝化膜残余应力分布，有利于提高镀锌钝化膜结合强度；镀锌钝化膜厚度方向的应力为梯度分布，在2～10μm厚度方向为-274.5～-428.3MPa，随着镀锌钝化膜厚度的增加而不断增大；镀锌钝化膜与基体的结合界面强度与残余应力成反比，表现为残余应力值越大，其结合强度越小。
(5)随着沉积温度升高，Al2O3薄膜中残余应力状态由拉应力变为压应力，且应力值随着沉积温度升高而减小；Al2O3薄膜残余应力随沉积速率的增加而减小，由拉应力转变为压应力；Al2O3薄膜残余应力随着晶化处理温度的增加先降低再升高，且随着薄膜厚度的增加而不断增大。
(6)激光熔覆处理后的Al2O3涂层表面残余应力状态由拉应力变为压应力，有利于提高涂层-基体的结合强度。
(7)等离子喷涂ZrO2涂层表面残余应力均为拉应力，其均值为179.2MPa，涂层残余拉应力与激光冲击次数成正比，经激光表面处理后的ZrO2涂层残余应力表现为压应力；随着激光热处理扫描速度和光斑直径的增加而逐渐减小；热应力对涂层残余应力贡献最大，当热应力超过涂层结合强度时，涂层脱落。
(8)CO2脉冲激光作用下涂层和基体有不同的胀缩，引起涂层剥落，可用吸收的激光能量来定量地表征涂层和基体之间结合结度，聚烯烃喷塑涂层在AISI304不锈钢基体上的理论结合强度为19.9MPa；热应力作用下涂层断口方式因塑料种类的不同而不同，表现为光滑和蜂窝状两种形式；涂层中塑料和基体溶度参数相近时，涂层与基体界面结合强度较高。