近年來,金屬箔板在電子工業(yè),、微機電系統(tǒng),、醫(yī)療以及新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用日漸廣泛,。因而對金屬箔的測試也越來越多。而金屬箔的拉伸測試條件以及尺寸與金屬板材有不少差異,,通過對相關(guān)標準的研讀,總結(jié)了一些對于金屬箔拉伸測試的一些要求,。
對于金屬的拉伸測試,,通常有兩種拉伸控制方式,一種是應(yīng)力控制,,一種是應(yīng)變控制,。在實際測試過程中,應(yīng)變控制較為普遍,。許多標準中,,對于應(yīng)變控制的速率,通常會以應(yīng)變百分比的形式寫出,。例如,,在ASTME-345中提到,在不測量屈服強度的前提下,,應(yīng)變速率可以為0.06~0.5in./in./min;如果需要測屈服強度時,,應(yīng)變速率應(yīng)該在0.002~0.010in./in./min。在實際操作中,,設(shè)置參數(shù)時,,需要將應(yīng)變速率換算成試驗機兩個夾頭之間的位移速率。這就涉及到夾頭之間距離的設(shè)置,,對于A型試樣,,夾頭之間的距離一般與試樣的平行長度相近或者稍微小一些;對于B型試樣,,該標準中推薦的距離為125mm(約為5in.),。
金屬箔拉伸的測試中,常見的是銅箔拉伸,。
對于銅箔拉伸,,IPC-TM-6502.4.18.1A是我們測試中常用到的標準,該標準的一部分是參考ASTME-345制定的,。
樣品尺寸要求:厚度為0.05mm~0.10mm時可以采用ASTME-345中A型試樣尺寸,;也可以采用類似B型的試樣,,尺寸要求為13mm×150mm。從制樣角度出發(fā),,第二類試樣的制作較為方便,,我們通常選擇制作類似B型的試樣來進行測試。需要制作10個試樣,,其中5個橫向,、5個縱向。
試樣外觀要求:不能有毛刺,、裂紋,,精確切割,不能有起皺,。因此,,考慮到制樣過程中可能會出現(xiàn)有些樣品有缺陷,不符合要求,,我們通常會多制作幾個試樣,,從中挑選符合要求的10個試樣(橫向、縱向各5個)來進行測試,。
試樣的前處理:樣品切割完成后,,應(yīng)將樣品置于125±5℃的烘箱中4~6h,目的是消除切割時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,。然后冷卻至室溫進行測試,。
位移參數(shù)設(shè)置:在IPC-TM-6502.4.18.1A中,規(guī)定的應(yīng)變速率為0.05mm/mm/min至0.5mm/mm/min,,而對于兩夾頭之間的距離沒有作明確的要求,,由于通常選擇的標距為50mm,因此,,夾頭之間的距離要至少要大于50mm,。參考GB/T228.1中金屬薄板和薄帶使用的試樣類型,矩形橫截面非比例試樣中平行長度與標距的關(guān)系,,當(dāng)試樣寬度為12.5mm,、平行長度為50mm時,平行長度為75mm,。因此,,兩夾頭之間距離選擇75mm是較為適宜的。同理,,用實際測試中夾頭之間的距離乘以應(yīng)變速率,,就可以得到夾頭的位移速率。從而得到相應(yīng)的夾頭位移速率范圍,。
試樣處理好以后,,打開儀器和電腦,,打開相應(yīng)的軟件設(shè)置好程序以及參數(shù)以后就可以開始測試了。在放置樣品時,,需要注意的是,,試樣標距內(nèi)的軸線要與拉伸方向一致,輕微的偏差都會導(dǎo)致實驗結(jié)果不準確,。其他關(guān)于儀器使用還有樣品測量的一些注意事項就不再贅述,。
實驗結(jié)果曲線及分析:下圖為拉伸測試的曲線,左邊為橫向拉伸取向,,右邊為縱向拉伸曲線,。橫坐標為應(yīng)變,縱坐標為力值,,由于試樣橫截面積基本相同,,反應(yīng)的是抗拉強度的大小關(guān)系。
對比兩圖中的曲線我們可以發(fā)現(xiàn):相比于縱向而言,,橫向拉伸的應(yīng)變較大,由于夾具間的位移是一致的,,由此可得出橫向的伸長率較大,;另外,我們還能從中發(fā)現(xiàn),,縱向的抗拉強度明顯比橫向的要大一些,。