在锂电行业、电子元器件及柔性电路板领域,铜箔是关键的导电材料和结构组件,其力学性能直接关系到产品的加工良品率与服役可靠性。然而,铜箔在电池极片涂布、辊压、卷绕及充放电循环过程中,承受着复杂的机械载荷。本文科准测控小编就基于拉力试验机对铜箔试样进行阶梯式加力、不间断施压的循环测试,为您进行铜箔多模式力学性能评估提供可靠的参考依据。
一、测试原理
本测试基于薄膜材料力学与疲劳力学相关性能,通过拉力试验机对铜箔施加不同模式的外力,评估其在静态和动态载荷下的响应特性。测试中需特别注意夹持方式、变形测量和力值精度。
二、测试标准
GB/T 5230-2020 印制板用电解铜箔
GB/T 3075-2021 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法
三、测试设备与条件
1. KZ-68SC-05XY拉力试验机
2. 专用测试夹具
3.测试环境条件
温度:常温测试(23±2℃)
湿度:相对湿度<60%RH,铜箔对湿度敏感,需控制环境湿度避免氧化
防振基础:设备放置在防振工作台上,避免外界振动干扰微小力值测量
四、测试步骤
步骤一:试样准备
将铜箔裁剪成标准试样尺寸(推荐宽度15mm,长度150-200mm)。用无尘布蘸取无水乙醇轻轻擦拭试样表面,去除油污和灰尘。在试样两端做好标记,便于夹持对中。如使用视频引伸计,需在试样表面喷涂均匀散斑。
步骤二:夹具安装与校准
安装夹具,调整对中装置。设置初始夹持距离(标距),推荐100mm。进行夹具平行度检查,确保上下夹具对齐。
步骤三:设备参数预设置
在试验机控制软件中设置基本参数,开启力-位移-时间全程记录,设定zuida力值限位(如35N)、zuida行程限位。
步骤四:样品安装
将铜箔试样一端先夹入上夹具,调整试样垂直,然后夹紧下夹具。夹持力需适中,既要防止打滑,又要避免夹伤试样(建议气压夹具压力0.2-0.3MPa)。试样安装后,施加0.1-0.2N预张力消除松弛,将此时位置设为位移零点。
步骤五:阶梯式加力测试
设置测试模式为力控制+多段保持:
第1段:从0N以5N/min速率加载至10N,在10N保持5秒
第2段:从10N以5N/min速率加载至20N,在20N保持5秒
第3段:从20N以5N/min速率加载至30N,在30N保持5秒
第4段:从30N以5N/min速率卸载至0N
步骤六:不间断式加力测试
设置测试模式为位移控制:
测试速度:1mm/min
停止条件:力值达到30N(或根据实际情况调整)
如需进行压力破坏测试,可将停止条件改为“力值下降30%"
启动测试,试样以1mm/min速度被拉伸,直至力值达到30N自动停止。
步骤七:循环测试
设置测试模式为力控制循环:
循环波形:三角波(或正弦波)
下限力值:0N(或0.5N轻微预张力避免松弛)
上限力值:15N
循环次数:1000次
加载/卸载速率:建议30N/min(可根据实际情况调整频率)
启动循环测试,实时监控力-时间曲线和位移变化。
步骤八:数据整理与分析
导出所有测试数据,生成完整测试报告。
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