在鋰電行業、電子元器件及柔性電路板領域,銅箔是關鍵的導電材料和結構組件,其力學性能直接關系到產品的加工良品率與服役可靠性。然而,銅箔在電池極片涂布、輥壓、卷繞及充放電循環過程中,承受著復雜的機械載荷。本文科準測控小編就基于拉力試驗機對銅箔試樣進行階梯式加力、不間斷施壓的循環測試,為您進行銅箔多模式力學性能評估提供可靠的參考依據。
一、測試原理
本測試基于薄膜材料力學與疲勞力學相關性能,通過拉力試驗機對銅箔施加不同模式的外力,評估其在靜態和動態載荷下的響應特性。測試中需特別注意夾持方式、變形測量和力值精度。
二、測試標準
GB/T 5230-2020 印制板用電解銅箔
GB/T 3075-2021 金屬材料 疲勞試驗 軸向力控制方法
三、測試設備與條件
1. KZ-68SC-05XY拉力試驗機
2. 專用測試夾具
3.測試環境條件
溫度:常溫測試(23±2℃)
濕度:相對濕度<60%RH,銅箔對濕度敏感,需控制環境濕度避免氧化
防振基礎:設備放置在防振工作臺上,避免外界振動干擾微小力值測量
四、測試步驟
步驟一:試樣準備
將銅箔裁剪成標準試樣尺寸(推薦寬度15mm,長度150-200mm)。用無塵布蘸取無水乙醇輕輕擦拭試樣表面,去除油污和灰塵。在試樣兩端做好標記,便于夾持對中。如使用視頻引伸計,需在試樣表面噴涂均勻散斑。
步驟二:夾具安裝與校準
安裝夾具,調整對中裝置。設置初始夾持距離(標距),推薦100mm。進行夾具平行度檢查,確保上下夾具對齊。
步驟三:設備參數預設置
在試驗機控制軟件中設置基本參數,開啟力-位移-時間全程記錄,設定zuida力值限位(如35N)、zuida行程限位。
步驟四:樣品安裝
將銅箔試樣一端先夾入上夾具,調整試樣垂直,然后夾緊下夾具。夾持力需適中,既要防止打滑,又要避免夾傷試樣(建議氣壓夾具壓力0.2-0.3MPa)。試樣安裝后,施加0.1-0.2N預張力消除松弛,將此時位置設為位移零點。
步驟五:階梯式加力測試
設置測試模式為力控制+多段保持:
第1段:從0N以5N/min速率加載至10N,在10N保持5秒
第2段:從10N以5N/min速率加載至20N,在20N保持5秒
第3段:從20N以5N/min速率加載至30N,在30N保持5秒
第4段:從30N以5N/min速率卸載至0N
步驟六:不間斷式加力測試
設置測試模式為位移控制:
測試速度:1mm/min
停止條件:力值達到30N(或根據實際情況調整)
如需進行壓力破壞測試,可將停止條件改為“力值下降30%"
啟動測試,試樣以1mm/min速度被拉伸,直至力值達到30N自動停止。
步驟七:循環測試
設置測試模式為力控制循環:
循環波形:三角波(或正弦波)
下限力值:0N(或0.5N輕微預張力避免松弛)
上限力值:15N
循環次數:1000次
加載/卸載速率:建議30N/min(可根據實際情況調整頻率)
啟動循環測試,實時監控力-時間曲線和位移變化。
步驟八:數據整理與分析
導出所有測試數據,生成完整測試報告。
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