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对金属箔板拉伸测试要满足哪些要求

 发布时间:2021-11-17 点击量:32
  近年来,金属箔板在电子工业、微机电系统、医疗以及新能源领域中的应用日渐广泛。因而对金属箔的测试也越来越多。而金属箔的拉伸测试条件以及尺寸与金属板材有不少差异,通过对相关标准的研读,总结了一些对于金属箔拉伸测试的一些要求。
  对于金属的拉伸测试,通常有两种拉伸控制方式,一种是应力控制,一种是应变控制。在实际测试过程中,应变控制较为普遍。许多标准中,对于应变控制的速率,通常会以应变百分比的形式写出。例如,在ASTME-345中提到,在不测量屈服强度的前提下,应变速率可以为0.06~0.5in./in./min;如果需要测屈服强度时,应变速率应该在0.002~0.010in./in./min。在实际操作中,设置参数时,需要将应变速率换算成试验机两个夹头之间的位移速率。这就涉及到夹头之间距离的设置,对于A型试样,夹头之间的距离一般与试样的平行长度相近或者稍微小一些;对于B型试样,该标准中推荐的距离为125mm(约为5in.)。
  金属箔拉伸的测试中,常见的是铜箔拉伸。
  对于铜箔拉伸,IPC-TM-6502.4.18.1A是我们测试中常用到的标准,该标准的一部分是参考ASTME-345制定的。
  样品尺寸要求:厚度为0.05mm~0.10mm时可以采用ASTME-345中A型试样尺寸;也可以采用类似B型的试样,尺寸要求为13mm×150mm。从制样角度出发,第二类试样的制作较为方便,我们通常选择制作类似B型的试样来进行测试。需要制作10个试样,其中5个横向、5个纵向。
  试样外观要求:不能有毛刺、裂纹,精确切割,不能有起皱。因此,考虑到制样过程中可能会出现有些样品有缺陷,不符合要求,我们通常会多制作几个试样,从中挑选符合要求的10个试样(横向、纵向各5个)来进行测试。
  试样的前处理:样品切割完成后,应将样品置于125±5℃的烘箱中4~6h,目的是消除切割时产生的内应力。然后冷却至室温进行测试。
  位移参数设置:在IPC-TM-6502.4.18.1A中,规定的应变速率为0.05mm/mm/min至0.5mm/mm/min,而对于两夹头之间的距离没有作明确的要求,由于通常选择的标距为50mm,因此,夹头之间的距离要至少要大于50mm。参考GB/T228.1中金属薄板和薄带使用的试样类型,矩形横截面非比例试样中平行长度与标距的关系,当试样宽度为12.5mm、平行长度为50mm时,平行长度为75mm。因此,两夹头之间距离选择75mm是较为适宜的。同理,用实际测试中夹头之间的距离乘以应变速率,就可以得到夹头的位移速率。从而得到相应的夹头位移速率范围。
  试样处理好以后,打开仪器和电脑,打开相应的软件设置好程序以及参数以后就可以开始测试了。在放置样品时,需要注意的是,试样标距内的轴线要与拉伸方向一致,轻微的偏差都会导致实验结果不准确。其他关于仪器使用还有样品测量的一些注意事项就不再赘述。
  实验结果曲线及分析:下图为拉伸测试的曲线,左边为横向拉伸取向,右边为纵向拉伸曲线。横坐标为应变,纵坐标为力值,由于试样横截面积基本相同,反应的是抗拉强度的大小关系。
  对比两图中的曲线我们可以发现:相比于纵向而言,横向拉伸的应变较大,由于夹具间的位移是一致的,由此可得出横向的伸长率较大;另外,我们还能从中发现,纵向的抗拉强度明显比横向的要大一些。
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