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不同测量手用缠绕膜的方法讲述
编辑:临朐县益泰兴塑料制品加工厂   发布时间:2020-04-15

  前文我们讲解了杨氏模量中的几种测量手用缠绕膜的方法,本文我们再来讲述其中的另外两种方法:

  一、动态膨胀法:

  研究人员利用动态膨胀法测量了铝、金以及钨缠绕膜的杨氏模量。长方形缠绕膜被固定在压力腔中,利用质量流量控制器和排气阀控制施加在上面的压力,使载荷均匀地施加在缠绕膜表面,膨胀高度通过激光扫描确认,载荷通过气体压强以及膨胀偏转进行计算,得出载荷一挠度曲线,通过缠绕膜中心挠度随载荷变化的关系即可确认缠绕膜的杨氏模量。通过分析钨、金和铝缠绕膜的杨氏模量结果可以得到,缠绕膜厚度的测量误差会对金缠绕膜的结果产生约8%的误差,对另外两种缠绕膜则产生不高于5%的误差。而杨氏模量本身测量的误差在1%左右,故这种方法的准确度较高。

  1.4视觉图像跟踪系统与微拉伸复合法拉伸法

  作为一种常用的测量杨氏模量的方法被广泛应用于尺寸较大的材料,但是由于手用缠绕膜尺寸较小,拉伸法较难测定缠绕膜材料的杨氏模量。研究人员利用视觉图像跟踪系统配合微拉伸实验法,测量出金缠绕膜的杨氏模量。视觉图像跟踪系统是利用一台10/s采样率的数字CCD照相机通过显微镜进行成像和观测的,通过这样个系统可以准确认位微米等别的拉伸量,这样就解决了拉伸法中较难探测较小位移量的难题。通过这种复合测量法绘出金缠绕膜相应的压力一拉伸曲线,计算出其杨氏模量约为60GPa,具有一定的准确性。

  通过系统地综述了缠绕膜杨氏模量的测量方法,包括共振法、压痕法、动态膨胀法、视觉图像跟踪系统与微拉伸复合法,其中市场内较为常用的是压痕法和共振法。米压痕法虽然因受基质效应和缠绕膜厚度等因素的影响,测量结果会有偏差,但是它的测量结构简单,理论发展成熟,并已经取得了很大成效。当缠绕膜材料厚度减小到细微类时,由于测试机理的影响,压痕法将较难达到技术发展的需求。共振法虽然受到器件制备工艺等因素的影响,但与其他相关技术相结合共振法的准确度将大大增加。另外共振法是动态测量技术,越能直接有益地达到MEMS器件的需求,因而将来有望成为MEMS器件微结构中测量手用缠绕膜材料杨氏模量的标准技术。

手用缠绕膜

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