平板显示器基板玻璃测试方法 第4部分：力学性能 征求意见稿

2平板显示器基板玻璃测试方法第4部分：力学性能本文件规定了平板显示器基板玻璃的弹性模量（包括杨氏模量、剪切模量）、泊松比和维氏硬度的测试方法。本文件适用于平板显示器基板玻璃弹性模量、泊松比和维氏硬度的测量。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1216外径千分尺GB/T4340.1-2009金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T4340.2-2012金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准GB/T37780-2019玻璃材料弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法JC/T2172精细陶瓷弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法脉冲激励法3术语和定义GB/T4340.1-2009、GB/T4340.2-2012、GB∕T37780-2019的术语和定义适用于本文件。4试验方法4.1弹性模量、泊松比4.1.1试验原理给试样以脉冲激振信号，当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时，产生共振，此时振幅最大，延时最长，通过固体材料动态弹性模量测试仪的传感探测设备测出振动信号，然后分析计算出试样的固有频率。不同的振动方式可以得到不同类型的固有频率，杨氏模量取决于弯曲振动基频、剪切模量取决于扭转振动基频，依据样品参数、振动频率可计算出试样的弹性模量、泊松比。4.1.2试验设备试验设备如下：a）固体材料动态弹性模量无损检测仪：包括:试样夹持线、脉冲激励器、信号接收传感器（声纳）、信号放大器、信号采集器和数据分析系统等。应满足JC/T2172中的要求，精准地测量和分析试样的振动频率并得出弹性模量；b）试样夹持线：2组平行的弹性尼龙线，平行丝的间距为0.552L（即为试样长度的0.552倍每根平行丝有两根细丝组成；c）脉冲激励器：带有尖端的镊子，能够夹持支持线细丝；d）游标卡尺：符合GB/T1216规定,精度为0.02mm；e）天平：精度为0.0001g；f）螺旋测微器：精度为0.001mm。4.1.3试样试样要求如下：a）无变形无污物，尺寸：长40±1.0mm，宽10±1.0mm；厚度0.4～1.0mm；b）表面光滑平整，长度、宽度方向平行度良好，无肉眼可见的裂纹、崩边、夹杂等缺陷；c）质量m（g）:天平测量，保留到小数点后第4位，即0.0001g；d）长度L（mm）、宽度b（mm）:游标卡尺测量，保留到小数点后第2位，即0.01mm；e）厚度t（mm）:螺旋测微器测量，保留到小数点后第3位，即0.001mm。4.1.4试验步骤按照以下步骤顺序进行测试：a）试验应在10℃~40℃的条件下进行，试验过程中应保持环境安静，环境噪声不超过35分贝；b）称量干燥的试样质量m。在试样的两端和中间分别测量厚度t和宽度b，取平均值。测量试样的长度L；c）打开检测仪，将试样放置在夹持线上，将其对称夹持在每根夹持线的两细丝之间（L1=L2)，两组加持线支撑线距离S=0.552L（例如：L=30mm，S=16.56mm），样品长度方向与夹持线垂直，并固定声纳位置。打开电脑主机及显示屏电源，连接传感器，启动测试软件（室温弹性模量操作程序如图1图1式样夹持示意图d）依据试样测试数据，在测试系统中进行试样质量、长度、宽度、厚度及编号参数设置；e）根据样品的尺寸设置弯曲频率、扭曲频率参数，厚度越大，频率越高，常用范围如表1：表1试样厚度与弯曲频率、扭曲频率对应表f）测量参数设置完成后，利用镊子尖端挑起右侧夹持线激励样品，计算机即刻进行计算，观察动态显示栏中杨氏模量、剪切模量及泊松比的值。检查试验数据完整性，保存数据，关闭测试软件，整个试验结束。4.2维氏硬度4.2.1试验原理施加适当的试验力，将顶部具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头压入平板显示基板玻璃试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，金刚石压头将在试样表面形成压痕。观察测量试样表面压痕对角线长度，根据维氏硬度和试验力、压痕面积之间换算关系计算出试样的维氏硬度（如图2）。图2金刚石压头及试样表面压痕4.2.2试验设备维氏硬度计（如图3）：应符合GB/T4340.2规定,在要求的试验力范围内施加规定的试验力。其中维氏硬度计压头，具有正方形基面的金刚石锥体，并符合GB/T4340.2的规定；维氏硬度计测微目镜，放大倍数应不小于50X，测量压痕对角线长度读数精度不低于0.1um。图3维氏硬度计4.2.3试样试样要求如下：a）试样表面应平整洁净，无污渍，无肉眼可见的划伤、坑及裂纹等损伤，以不影响压痕对角线的观察和测量为准。如样品表面平整度不能达到要求，需做抛光处理；b）试样的厚度至少是压痕对角线长度的10倍以上；c）试样边缘没有长度大于0.5mm的爆边或裂纹；d）试样数量不少于5个。4.2.4试验步骤按照以下步骤顺序进行测试：a）试验应在10℃~35℃的条件下进行；b）放置试样、调整焦距：开机后，物镜转至正前方工作位置，测微目镜、物镜、试件处于聚焦状态。将检测样品放置于试台上，转动手轮，试台上升。先将试样上升至离物镜下端1～3mm，再测微目镜观察，在测微目镜的视场中心出现明亮光斑，说明已接近聚焦平面，这时应缓慢上升试台，直至在测微目镜中观察到清晰的试样表面；c）选择试验力：平板显示基板玻璃维氏硬度测试试验力范围通常在0.245N-4.9N范围之内；应选择适当的试验力，使得试样表面的压痕清晰、对角线处无明显裂纹扩展现象；d）加载试验力：压头转至工作位置，加载试验力。试验力施加完毕，保持载荷20秒，卸载试验力；当观察到压痕偏小、偏大、压痕变形等影响测量精度的情况时，根据样品平整度，需重新选择试验位置和试验力,重复本步骤。e）测量压痕对角线：试验力施加完成后，物镜旋转至工作位置，调整轮毂，使得测微目镜内左右线条和压痕对角线尖端相切，测量记录D1值；顺时针旋转测微目镜90度，用同样的方法测量另一条对角线D2值。D1和D2值也可利用计算机测量软件自动量出（如图4）。图4压痕对角线测量示意图5试验报告测试报告