冷熱原位拉伸測試系統在柔性材料力學性能測試中的應用

更新時間：2021-08-11 點擊次數：2502

　　1、應用背景介紹

　　PI膜(聚酰亞胺膜)指主鏈上含有酰亞胺環(-CO-N-CO-)的一類聚合物，是綜合性能最佳的有機高分子材料之一。其耐高溫達400°C以上，長期使用溫度范圍-200～300°C，部分無明顯熔點，高絕緣性能，103赫茲下介電常數4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F至H級絕緣。PI加熱片可提供各種形狀、規格和功率大小的撓性電加熱板,厚度僅0.25mm,可以根據工件的形狀任意彎曲，確保與工件接觸緊密，保證的熱能傳遞。

　　聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。上世紀60年代，各國都在將聚酰亞胺的研究、開發及利用列入 21世紀最有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點，不論是作為結構材料或是作為功能性材料，其巨大的應用前景已經得到充分的認識，被稱為是"解決問題的能手"(problem solver)，并認為"沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術"。

　　如何測試PI膜在一定溫度環境下的屈服強度、延伸率、泊松比、楊氏模量等力學性能，并且在測試過程可以觀察到PI膜的斷裂過程，這些參數是制定柔性電子制造過程工藝關鍵參數。一般情況下，該類測試載荷精度要求較高，且樣品小，在進行屈服、強度、延伸率等力學性能測試時，更重要的是保證溫度的冷熱環境，且還需配備DIC或視覺引伸計。文天精策儀器科技(蘇州)有限公司研發的冷熱原位拉伸測試系統可以解決該類小尺度變溫環境的的測試。

　　2、冷熱原位拉伸顯微測試系統介紹

　　冷熱原位拉伸測試系統主要應用于小尺度的相關的生物、金屬、陶瓷、涂層、玻璃、有機聚合物、纖維等各種材料科學研究，可實現溫度范圍-190~600℃，溫控精度±0.1℃，最大載荷5kN。冷熱原位拉伸測試系統通過實時獲取材料動態載荷下，形變和溫度等數據，并結合DIC或視頻引伸計聯用進行材料微觀結構分析數據，實現了定量分析材料微觀力學性質、相變行為、取向變化、裂紋萌生和擴展、材料疲勞和斷裂機制、材料彎曲、高溫蠕變性、分層、形成滑移面以及脫落等現象，實現各種材料性能的研究。

　　a.可適應多種材料測試，可用于金屬、半導體、陶瓷、高分子、纖維復合涂層等多個學科的材料科學研究；

　　b.變溫范圍寬，可實現-190~600℃，溫控精度±0.1℃；

　　c.載荷加載功能多，可更換多種專用夾具，可實現測試樣品的拉伸、擠壓、彎曲測試等；最大拉伸載荷5kN，載荷精度0.5%；

　　d.視覺系統非接觸測量，避免接觸對測量的影響；

　　e.亞像素級精度，圖像相關法，計算精度高；

　　f.多方向同測，對縱、橫向應變同時計算；

　　g.多點對共測，適用于多試樣、多標段測試。