[發(fā)明專利]一種用于柔性薄膜性能測試的原位彎曲裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110222452.4 | 申請日： | 2021-02-24 |
| 公開（公告）號： | CN113009256A | 公開（公告）日： | 2021-06-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 祁亞軍;李一龍;周鵬;章天金 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖北大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/00 | 分類號： | G01R31/00 |
| 代理公司： | 武漢兮悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42246 | 代理人： | 劉志強 |
| 地址： | 430000 湖北省武漢市*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 柔性 薄膜 性能 測試 原位 彎曲 裝置 | ||
一種用于柔性薄膜性能測試的原位彎曲裝置，包括上下鏤空、左右設(shè)有固定方槽的基座，所述固定方槽下方設(shè)有凸起的刻度尺，基座和平動滑塊設(shè)有同樣尺寸的矩形槽，所述矩形槽上放置平動滑塊和方柱，通過依次插入不同厚度的方柱給試樣施加不同的步進位移，在試樣移動過程中平動滑塊和基座上的矩形槽可以固定試樣，實現(xiàn)簡支梁彎曲實驗，所述方柱的不同厚度對應(yīng)試樣的不同大小的曲率彎曲半徑和應(yīng)變。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的更換彎曲臺而導(dǎo)致測試位置變動和損傷樣品電極接觸等問題，可以用于各種型號的低溫真空探針臺，在不同溫度、磁場、光照等情況下，對材料或器件進行的電學(xué)特性、微波特性、光電特性、超導(dǎo)垂直磁場測量、霍爾測量和磁輸運測量等。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及柔性薄膜性能測試原位彎曲的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性薄膜微型原位彎曲裝置。
背景技術(shù)
柔性薄膜在柔性使役條件下的原位電學(xué)性能的測試和表征是柔性器件應(yīng)用的前提。目前變溫電學(xué)性能的測試主要基于低溫探針臺，且薄膜材料的測試接觸方式主要有：扎針法、焊線法。在扎針法中，彎曲前和彎曲后薄膜測試位置的變化通常會增加性能測試結(jié)果的誤差，且彎曲狀態(tài)下薄膜的移動容易損壞探針，故焊線法在研究柔性薄膜彎曲狀態(tài)下的電學(xué)性能方面有突出的優(yōu)勢。傳統(tǒng)方法通過將樣品粘貼在彎曲臺實現(xiàn)不同彎曲狀態(tài)下的性能測試，但由于固定樣品的膠帶難以承受較大范圍的溫度變化，且安放和取下試樣的過程中，極易導(dǎo)致細導(dǎo)線和電極接觸不良，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確，故探索一種微型的原位彎曲方式對不同彎曲狀態(tài)下柔性薄膜性能的變溫測試意義重大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種用于柔性薄膜性能測試的原位彎曲裝置，可以實現(xiàn)多次彎曲之后，薄膜測試位置不變，且薄膜與導(dǎo)線良好接觸。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種用于柔性薄膜原位性能測試的彎曲裝置，包括上下鏤空、左右設(shè)有固定方槽的基座，所述固定方槽下方設(shè)有凸起的刻度尺，固定方槽中設(shè)置平動滑塊，基座和平動滑塊設(shè)有同樣尺寸的矩形槽，所述矩形槽上放置平動滑塊和方柱，通過依次插入不同厚度的方柱給試樣施加不同的步進位移，在試樣移動過程中平動滑塊和基座上的矩形槽可以固定試樣，實現(xiàn)簡支梁原位彎曲實驗，所述方柱的不同厚度對應(yīng)試樣的不同曲率彎曲半徑和應(yīng)變。
優(yōu)選的，所述基座側(cè)邊刻有凸起的刻度尺，寬度為0.2mm，長度為0.6mm，刻度尺間隔為0.8mm。
優(yōu)選的，所述固定方槽尺寸，長度為5mm～17mm，寬度為1mm～4mm，高度為1mm～4mm。
優(yōu)選的，所述矩形槽尺寸，長度為4mm～16mm，寬度為0.5mm～3.5mm，高度為0.5mm～3.5mm。
優(yōu)選的，所述滑平動滑塊尺寸，長度為10mm～30mm，寬度為0.85mm～3.85 mm，高度為0.5mm～3mm。
優(yōu)選的，所述方柱長度和高度分別為30mm，3.85mm，厚度為0.38mm或 0.3mm或0.82mm或1.1mm或2.9mm。
根據(jù)步進位移和試樣尺寸等參數(shù)及幾何關(guān)系計算出與步進位移對應(yīng)的實時施加應(yīng)變，結(jié)合焊線法連接試樣表面和外部電流源和納伏表，結(jié)合測試程序研究不同應(yīng)變狀態(tài)下柔性薄膜的性能。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的更換彎曲臺而導(dǎo)致測試位置變動和損傷樣品電極接觸等問題，可以用于各種型號的低溫真空探針臺，在不同溫度、磁場、光照等情況下，對材料或器件進行的電學(xué)特性(I-V、C-V、 R-T)、微波特性、光電特性、超導(dǎo)垂直磁場測量、霍爾測量和磁輸運測量等。
附圖說明
圖1為柔性基板上薄膜材料原位彎曲裝置的原理示意圖。
圖2為簡支梁原位彎曲實驗中步進位移與簡支梁曲率半徑關(guān)系圖；(a)是彎曲試驗前的試樣；(b)是正彎曲試樣；(c)是反彎曲試樣。其中，8薄膜；9基體； 10簡支點；11中性面。
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