[发明专利]一种纤维膜柔性测试装置及方法

说明书

本申请实施例公开了一种纤维膜柔性测试装置及方法，所述纤维膜柔性测试装置包括：一维移动平台，包括移动平台支架、金属压头和驱动单元，驱动单元用于驱动金属压头沿上下方向运动；电磁补偿压力测试模块，包括载物台和电磁补偿压力测试单元，载物台用于承载柔性纤维膜，电磁补偿压力测试单元用于测试金属压头在柔性纤维膜上施加的压力值；位移‑压力监控模块，包括移动平台控制单元和位移‑压力确定单元，移动平台控制单元用于控制驱动单元驱动金属压头向下移动，位移‑压力计算单元用于根据移动的位移与测试的压力值，确定柔性纤维膜的位移‑压力关系。采用本申请实施例提供的方案，可以方便、快捷地对低维材料进行柔性测试，测试精度高。

技术领域

本申请涉及柔性纤维膜技术领域，特别是涉及一种纤维膜柔性测试装置及方法。

背景技术

近年来，随着科技的发展，电子产品的不断更新换代，人们对电子产品有了更高的要求，轻便，柔性可折叠等愈发成为人们的新需求，面对人们的这种需求热点，柔性电子学应运而生。柔性电子技术是新兴领域，它整合电子电路、电子组件、材料、平面显示、纳米技术等领域技术，同时横跨几乎整个电子产业上下游。相对传统电子学，柔性电子更有灵活性，柔性电子要求在保证原有电子性能的基础上同时具有伸展性和弯曲性，对整个电路，乃至整个电子原件的各组件的材料有了更高的要求。

针对柔性电子学领域对于料的功能性与柔韧性的要求，众多柔性功能材料应运而生。构建柔性功能材料的手段众多，例如通过有机无机符合的方式直接赋予材料柔性；在柔性衬底上通过旋涂等手段构建柔性功能材料；结合静电纺丝以及固相烧结的手段直接获得柔性功能材料等等。近些年来，通过尺寸降低方式实现有效柔性设计引发了颠覆性的无机柔性设计领域，例如通过维度降低实现氧化铝、钛酸钡等材料的柔性化设计，引起了学术界的广泛关注。

任何一个材料领域都必然有着主要的性能指标，对于柔性材料最典型的指标是最大弯曲应变，这一“最大”是指超过这一极限，材料发生断裂或不可逆塑性形变。传统弯曲应变测量主要通过万能试验机等装置实现，但是对于低维材料，传统万能实验机等仪器设备位移控制不够精密、测量精度不够的问题开始显现，这就亟需一种能够实现低维材料力学测量的技术。

发明内容

本申请实施例中提供了一种纤维膜柔性测试装置及方法，以利于解决现有技术中传统万能实验机等仪器设备位移控制不够精密、测量精度不够，导致无法实现低维度材料力学测量的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种纤维膜柔性测试装置，在所述纤维膜柔性测试装置上定义上下方向，所述纤维膜柔性测试装置包括：

一维移动平台，所述一维移动平台包括移动平台支架、金属压头和驱动单元，所述金属压头与所述移动平台支架平动连接，所述驱动单元用于驱动所述金属压头沿上下方向运动；

电磁补偿压力测试模块，所述电磁补偿压力测试模块包括载物台和电磁补偿压力测试单元，所述载物台设置在所述一维移动平台的下方，所述电磁补偿压力测试单元设置在所述载物台的下方，所述载物台用于承载柔性纤维膜，所述电磁补偿压力测试单元用于采用电磁补偿方法测试所述金属压头在所述柔性纤维膜上施加的压力值；

位移-压力监控模块，所述位移-压力监控模块包括移动平台控制单元和位移-压力确定单元，所述移动平台控制单元用于控制所述驱动单元驱动所述金属压头向下移动，所述位移-压力计算单元用于根据所述金属压头向下移动的位移与所述电磁补偿压力测试单元测试的压力值，确定所述柔性纤维膜的位移-压力关系。

在一种可能的实现方式中，所述电磁补偿压力测试单元包括：

弹性件，用于当所述金属压头对所述载物台施加向下的压力时，产生向上的弹力；

电磁线圈，用于当所述金属压头对所述载物台施加向下的压力时，产生向上的电磁力；

位置检测传感器，用于检测所述载物台的移动位移；