在柔性電子、MEMS 器件、超薄薄膜、生物微纖維、金屬微箔等新材料研發中,材料在微米尺度下的變形行為、裂紋萌生與擴展過程,直接決定了器件的可靠性與使用壽命。然而,傳統萬能試驗機僅能輸出宏觀應力 - 應變曲線,無法同步捕捉試樣微觀形貌的演化;而普通光學顯微鏡雖然能看清微觀結構,卻缺乏精準的力學加載能力。
CCD 顯微鏡力學試驗機,將高精度微力學加載機構與CCD 光學顯微觀測系統深度集成,實現 "邊加載、邊觀測、邊記錄" 的原位測試模式。試樣在拉伸、壓縮、彎曲、剪切等加載過程中,CCD 相機實時采集顯微圖像,與力值、位移數據時間軸同步對齊,幫助科研人員建立 "宏觀力學性能 — 微觀變形機制" 的直接關聯。該設備廣泛應用于高校材料學院、半導體封裝、柔性顯示、生物醫療等領域的新材料表征與失效分析。
CCD 顯微鏡力學試驗機設備組成與工作原理
整套系統分為四大核心模塊:精密力學加載單元、CCD 顯微成像單元、同步信號采集單元、測控分析軟件。
1. 精密力學加載單元
采用伺服閉環驅動,搭配高精度微小力傳感器,量程覆蓋 mN、cN 級區間,位移控制精度高,加載平穩,支持恒位移、恒力、階梯加載、循環加載多種控制模式,適配軟質薄膜、脆性薄片、微纖維等不同材質試樣。配套精密導軌結構,降低加載偏心帶來的附加彎矩,提升微小試樣測試重復性。
2. CCD 顯微成像單元
搭載高分辨率 CCD 工業相機與連續變倍顯微鏡頭,配置環形同軸光源,放大倍率可調,畫面清晰、畸變小。相機固定在試驗機機架上,鏡頭對準試樣標距觀測區域,實時輸出試樣表面圖像,可實時預覽、定時抓拍、連續錄像。
3. 同步信號采集單元
力值、位移信號和 CCD 圖像信號共用同步觸發機制,每一張顯微圖片都綁定對應的載荷、位移數據,時間戳對齊,方便后期回看:在哪一個力值點試樣開始出現裂紋、什么時候發生界面脫粘。
4. 測控分析軟件
軟件統一管理加載參數設置、曲線實時顯示、圖像采集控制、數據計算與報告輸出。自動計算彈性模量、斷裂強度、斷裂伸長率、剝離力、彎曲模量等指標,支持導出應力應變曲線、原始測試數據、序列圖片、PDF 試驗報告,可直接用于研發報告與論文整理。

CCD 顯微鏡力學試驗機技術參數:
1. 產品規格: HY-0350XW
2. 精度等級: 0.5級
3. 最大負荷: 50N
4. 有效測力范圍:0.1/100-100;
5. 試驗力分辨率,負荷±500000碼;內外不分檔,且全程分辨率不變。
6. 有效試驗寬度:250mm
7. 有效試驗空間:250mm
8. 試驗速度:0.001~300mm/min(任意調)
9. 速度精度:示值的±0.5%以內;
10.位移測量精度:示值的±0.5%以內;
11.變形測量精度:示值的±0.5%以內;
12.應力控速率范圍: 0.005%~6%FS/S
13.應力控速率精度: 速率<0.05%FS/S時,為設定值的±1%以內;速率≥0.05%FS/S時,為設定值的±0.5%以內;
14.應變控速率范圍: 0.002%~6%FS/S
15.應變控速率精度: 速率<0.05%FS/S時,為設定值的±2%以內;速率≥0.05%FS/S時,為設定值的±0.5%以內;
16. 恒力/位移/變形測量范圍:0.5%~100FS
17.恒力/位移/變形測量精度:設定值<10%FS時, 為設定值的±1%以內; 設定值≥10%FS時, 為設定值的±0.1%以內;
18.試臺升降裝置:快/慢兩種速度控制,可點動;
19.試臺安全裝置:電子限位保護
20.試臺返回:手動可以高速度返回試驗初始位置,自動可在試驗結束后自動返回;
21.試驗定時間自動停車,試驗定變形自動停車,試驗定負荷自動停車
22.超載保護:超過大負荷10%時自動保護;
23. 自動診斷功能,定時對測量系統、驅動系統進行過載、過壓、過流、超負荷等檢查,出現異常情況立即進行保護
23.電源功率: 400W
24.主機重量: 95kg
25. 電源電壓: 220V(單相)
26. 主機尺寸:500*600*900mm