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

更新時間：2025-07-23

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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)電池等領域的材料動態(tài)彎折失效難題開展攻關，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，相關成果已應用于 8.5 代線柔性屏量產測試。

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)設備僅能記錄宏觀力學參數(shù)，無法捕捉微觀結構演變規(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(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 級微裂紋的關鍵閾值。

技術突破體現(xiàn)在三方面：一是開發(fā)動態(tài)力學 - 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(tài)電池電解質膜在 “彎折 + 錯動" 復合應力下的晶界滑移現(xiàn)象，為研發(fā)耐彎折固態(tài)電解質提供了直接實驗依據(jù)。該設備的多維參數(shù)調節(jié)能力（彎折角度 0-180°、錯動速率 0.1-10mm/s 可調），復現(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備空白。

廣皓天總經理透露，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)彎折測試標準方案，其中柔性屏材料測試方案已被納入《柔性電子產業(yè)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(tǒng)所等機構投入使用，助力研發(fā)團隊突破了 5 項關鍵材料技術瓶頸。

業(yè)內專家指出，此次產學研合作開創(chuàng)了 “設備研發(fā) - 機理研究 - 產業(yè)應用" 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、新能源等領域的技術產業(yè)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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