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廣皓天中科院聯(lián)合發(fā)力,借 U 型錯動彎折試驗機,攻堅材料動態(tài)彎折失效難題

閱讀:315      發(fā)布時間:2025-7-23
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近日,廣皓天公司與中科院材料研究所宣布達成深度合作,雙方依托 U 型錯動彎折試驗機搭建聯(lián)合實驗室,針對柔性電子、固態(tài)電池等領(lǐng)域的材料動態(tài)彎折失效難題開展攻關(guān),實現(xiàn)了材料在 10 萬次循環(huán)彎折中的微觀損傷演化全程追蹤,相關(guān)成果已應(yīng)用于 8.5 代線柔性屏量產(chǎn)測試。

廣皓天中科院聯(lián)合發(fā)力,借 U 型錯動彎折試驗機,攻堅材料動態(tài)彎折失效難題


此次合作聚焦材料動態(tài)彎折失效的核心痛點 —— 傳統(tǒng)設(shè)備僅能記錄宏觀力學(xué)參數(shù),無法捕捉微觀結(jié)構(gòu)演變規(guī)律。聯(lián)合團隊對 U 型錯動彎折試驗機進行專項升級,集成了原位透射電子顯微鏡(TEM)接口,可在 170° 彎折與 100mm 錯動的復(fù)合運動中,實時觀測材料納米級結(jié)構(gòu)變化。通過同步采集力值曲線(精度 ±0.5% FS)與微觀圖像,建立了 “宏觀力學(xué)響應(yīng) - 微觀損傷機制" 關(guān)聯(lián)模型,明確了柔性屏 PI 基板在第 3.2 萬次彎折時會出現(xiàn) 50nm 級微裂紋的關(guān)鍵閾值。

技術(shù)突破體現(xiàn)在三方面:一是開發(fā)動態(tài)力學(xué) - 顯微觀測同步系統(tǒng),解決了運動狀態(tài)下的高分辨率成像難題,時間分辨率達 1ms;二是建立多場耦合數(shù)據(jù)庫,包含 12 類柔性材料在不同溫度(-40℃~80℃)、濕度(10%~90% RH)條件下的彎折失效數(shù)據(jù);三是提出 “預(yù)損傷因子" 評估方法,通過機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測材料彎折壽命,誤差率控制在 3% 以內(nèi)。




中科院項目負(fù)責(zé)人表示,合作團隊利用改裝后的 U 型錯動彎折試驗機,成功捕捉到固態(tài)電池電解質(zhì)膜在 “彎折 + 錯動" 復(fù)合應(yīng)力下的晶界滑移現(xiàn)象,為研發(fā)耐彎折固態(tài)電解質(zhì)提供了直接實驗依據(jù)。該設(shè)備的多維參數(shù)調(diào)節(jié)能力(彎折角度 0-180°、錯動速率 0.1-10mm/s 可調(diào)),復(fù)現(xiàn)了材料在實際服役中的動態(tài)受力場景,動態(tài)彎折失效機理研究的設(shè)備空白。
廣皓天總經(jīng)理透露,基于聯(lián)合研究成果,雙方已共同開發(fā)出 3 套針對不同材料的動態(tài)彎折測試標(biāo)準(zhǔn)方案,其中柔性屏材料測試方案已被納入《柔性電子產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。目前,升級后的 U 型錯動彎折試驗機已在中科院寧波材料所、上海微系統(tǒng)所等機構(gòu)投入使用,助力研發(fā)團隊突破了 5 項關(guān)鍵材料技術(shù)瓶頸。
業(yè)內(nèi)專家指出,此次產(chǎn)學(xué)研合作開創(chuàng)了 “設(shè)備研發(fā) - 機理研究 - 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用" 的協(xié)同創(chuàng)新模式,U 型錯動彎折試驗機作為核心研究平臺,不僅推動了材料動態(tài)失效理論的突破,更將加速柔性電子、新能源等領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程,為我國在材料測試裝備領(lǐng)域搶占制高點提供支撐。



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