薄膜材料动态弯曲疲劳性能测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种薄膜材料动态弯曲疲劳性能测试系统，解决常规测试系统施加载荷精度不够、试样夹持方法不当等问题。该测试系统由电磁驱动部分、试样夹持部分和测量与观察部分组成，电磁驱动部分由电源、永久磁铁、支撑弹簧、线圈和驱动杆组成，电源与线圈电连接，线圈内侧设置永久磁铁；试样夹持部分由基架和夹持在其上可自由调节的夹具组成，被测试样的一端固定在水平及高度方向可自由调节的夹具上，夹具固定在基架上，试样呈悬臂梁状态，试样的自由端卡入预先加工好的驱动杆上不同规格尺寸的凹槽中；测量与观察部分由计算机、与之相连的激光位移传感器和光学显微镜组成。本实用新型专利技术适于对各类薄膜材料的疲劳性能及疲劳裂纹扩展行为进行评价。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及小尺度薄膜材料动态弯曲疲劳性能测试系统，具体为对各种微/纳电子机械系统(MEMS/NEMS)用有基体支持或无基体支持的薄膜材料、集成电路用金属化互连体箔材料以及各种二维薄板类材料进行动态弯曲疲劳性能测试系统的搭建和疲劳性能的测试与评价。
技术介绍
随着微电子器件小型化的进一步发展，具有微米或纳米厚度的有/无基体支持的各类单层或多层薄膜材料广泛应用于大规模集成电路互连体布线、磁性存贮介质以及MEMS/NEMS用器件等领域。这些器件中所用的薄膜材料在实际工作中经常受到周期性循环载荷的作用而发生疲劳失效，从而影响器件的使用寿命及服役可靠性。例如，在微型射频开关中，具有微米厚度的悬臂梁器件经常受到高频谐振的作用而引起疲劳损伤，微构件中损伤的出现会逐渐改变其响应频率及电阻值等物理参量，从而影响了微传感器及制动器的输出量，甚至导致器件最终失效。因此，测试薄膜类材料在循环载荷、尤其是在动态弯曲疲劳载荷作用下的疲劳性能，揭示其疲劳损伤机制，对薄膜材料器件的使用寿命进行正确评价具有非常重要的理论研究意义和实际应用价值。然而，当薄膜材料的厚度小到微米甚至纳米尺度时，适用于常规块体材料的诸多力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜材料动态弯曲疲劳性能测试系统，其特征在于，该测试系统由以下三部分组成：　（１）电磁驱动部分：由电源、永久磁铁、支撑弹簧、线圈和驱动杆组成，电源与线圈电连接，线圈内侧设置永久磁铁，电源产生的交流信号通入线圈，线圈在永久磁铁所产生的磁场中受到周期性的循环作用力，支撑弹簧的一端固定在基架上，另一端与线圈相连，线圈在循环力的作用下拉、压支撑弹簧，同时带动与线圈相连的驱动杆做往复运动，从而对一端固定、另一端搭载到驱动杆上的悬臂梁试样施加循环弯曲疲劳载荷，驱动杆的上端预先加工成能够适应不同种类薄膜试样尺寸的凹槽；　（２）试样夹持部分：由基架和夹持在其上可自由调节的夹具组成，被测试样的一端固定在水平...

【技术特征摘要】
1、一种薄膜材料动态弯曲疲劳性能测试系统，其特征在于，该测试系统由以下三部分组成：(1)电磁驱动部分：由电源、永久磁铁、支撑弹簧、线圈和驱动杆组成，电源与线圈电连接，线圈内侧设置永久磁铁，电源产生的交流信号通入线圈，线圈在永久磁铁所产生的磁场中受到周期性的循环作用力，支撑弹簧的一端固定在基架上，另一端与线圈相连，线圈在循环力的作用下拉、压支撑弹簧，同时带动与线圈相连的驱动杆做往复运动，从而对一端固定、另一端搭载到驱动杆上的悬臂梁试样施加循环弯曲疲劳载荷，驱动杆的上端预...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广平，朱晓飞，张滨，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]