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合實驗室,針對柔性電子、固態電池等領域的材料動態彎折失效難題開展攻關,實現了材料在 10 萬次循環彎折中的微觀損傷演化全程追蹤,相關成果已應用于 8.5 代線柔性屏量產測試。

此次合作聚焦材料動態彎折失效的核心痛點 —— 傳統設備僅能記錄宏觀力學參數,無法捕捉微觀結構演變規律。聯合團隊對 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 錯動的復合運動中,實時觀測材料納米級結構變化。通過同步采集力值曲線(精度 ±0.5% FS)與微觀圖像,建立了 “宏觀力學響應 - 微觀損傷機制" 關聯模型,明確了柔性屏 PI 基板在第 3.2 萬次彎折時會出現 50nm 級微裂紋的關鍵閾值。
技術突破體現在三方面:一是開發動態力學 - 顯微觀測同步系統,解決了運動狀態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據庫,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據;三是提出 “預損傷因子" 評估方法,通過機器學習算法預測材料彎折壽命,誤差率控制在 3% 以內。


中科院項目負責人表示,合作團隊利用改裝后的 U 型錯動彎折試驗機,成功捕捉到固態電池電解質膜在 “彎折 + 錯動" 復合應力下的晶界滑移現象,為研發耐彎折固態電解質提供了直接實驗依據。該設備的多維參數調節能力(彎折角度 0-180°、錯動速率 0.1-10mm/s 可調),復現了材料在實際服役中的動態受力場景,動態彎折失效機理研究的設備空白。 廣皓天總經理透露,基于聯合研究成果,雙方已共同開發出 3 套針對不同材料的動態彎折測試標準方案,其中柔性屏材料測試方案已被納入《柔性電子產業標準體系建設指南》。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、上海微系統所等機構投入使用,助力研發團隊突破了 5 項關鍵材料技術瓶頸。
業內專家指出,此次產學研合作開創了 “設備研發 - 機理研究 - 產業應用" 的協同創新模式,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失效理論的突破,更將加速柔性電子、新能源等領域的技術產業化進程,為我國在材料測試裝備領域搶占制高點提供支撐。
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