Ανάλυση ρωγμών πολυμερών υλικών
Βασική εισαγωγή
Τα πολυμερή υλικά είναι ένας νέος τύπος δομικού υλικού, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως λόγω των εξαιρετικών χημικών και φυσικών του ιδιοτήτων.μπορεί να προκύψουν ρωγμές ή σπασμοί λόγω αδικαιολόγητης κατασκευής ή χρήσηςΣύμφωνα με την ταξινόμηση του μηχανισμού κατάρρευσης, ο τρόπος κατάρρευσης του μπορεί να χωριστεί σε πολλούς τύπους, και η ρήξη/διάσπαση λόγω κόπωσης ανήκει σε έναν από αυτούς.

Η ανάλυση θραύσης των πολυμερών υλικών είναι ένας από τους σημαντικούς τρόπους ανάλυσης της αποτυχίας των πολυμερών υλικών.Η ανάλυση σπασμάτων έχει μεγάλη σημασία για την έρευνα και την ανάπτυξη υλικώνΜε την ανάλυση του για να βρεθεί η αρχή και να κατανοηθεί ο μηχανισμός, μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα του προϊόντος, να βελτιώσει τη διαδικασία ή να διαδραματίσει ρόλο στην εκτίμηση της ευθύνης.Το σπάσιμο αναφέρεται στο φαινόμενο που το υλικό σπάεται τυχαία από εξωτερική δύναμη και διαχωρίζεται σε δύο ή περισσότερα μέρηΗ επιφάνεια ή η διατομή μετά το κάταγμα ονομάζεται κάταγμα.η φύση και η αιτία της βλάβης των πολυμερών υλικών μπορούν να μελετηθούνΗ ανάλυση των μορφολογικών χαρακτηριστικών των σπασμάτων είναι μία από τις σημαντικές μεθόδους για την έρευνα των πολυμερών υλικών.Η σταδιακή ρωγμάτωση των πολυμερών υλικών περνά από τρία στάδια: εκκίνηση ρωγμών, σταθερή επέκταση και ταχεία επέκταση.

Ανάλυση ρωγμών πολυμερών υλικών

Αρχή κατάρρευσης
Η πλαστική παραμόρφωση των πολυμερών υλικών προκαλείται από την βαθιά μοριακή δομή.Η αμοιβαία επίδραση της διεύρυνσης των κοιλότητας και της πλαστικής καταπόνησης θα κάνει την διαδικασία κατάρρευσης περίπλοκη.Η πλαστική παραμόρφωση που προκαλείται από γλιστρισμό σε απλούς κόκκους πολυμερούς δεν μπορεί να συμβεί όπως και σε μέταλλα.
Ταξινομή των καταγμάτων
Η κατάρρευση των πολυμερών υλικών διαιρείται σε εύθραυστη κατάρρευση και εύκαμπτη κατάρρευση.Η παραμόρφωση του δείγματος πριν από το κάταγμα είναι ομοιόμορφηΓενικά, το εύθραυστο κάταγμα προκαλείται από το συστατικό ελαστικής πίεσης της εφαρμοζόμενης πίεσης,και το εύκαμπτο κάταγμα προκαλείται από το συστατικό της πίεσης κοπής.
Μέθοδος ανάλυσης
1Μακροσκοπική παρατήρηση

Χρησιμοποιήστε γυμνό μάτι ή μεγεθυντικό φακό για να παρατηρήσετε σε χαμηλή μεγέθυνση.Η μεγέθυνσή του είναι μικρότερη από 50 φορές., συνήθως περίπου 10 φορές, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρατήρηση της τραχύτητας της επιφάνειας του σπασμού, των χαρακτηριστικών της αρχής της ρωγμής, της επέκτασης και της τελικής ζώνης σπάσματος,και για να προσδιορίσετε την κατεύθυνση της ρωγμήςΣυνήθως αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τη συλλογή πληροφοριών για περαιτέρω παρατήρηση με οπτικό μικροσκόπιο.Η παρατήρηση χαμηλής μεγέθυνσης απαιτεί μόνο ότι η επιφάνεια της κατάρρευσης είναι καθαρή και απαλλαγμένη από ρύπανση..

2Παρατήρηση με οπτικό μικροσκόπιο
Όταν είναι απαραίτητο να μεγεθύνονται περαιτέρω και να παρατηρούνται ορισμένες χαρακτηριστικές λεπτομέρειες στο μακροσκοπικό κάταγμα, το οπτικό μικροσκόπιο χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των διαταραχών.ένα οπτικό μικροσκόπιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μεγεθύνει και να παρατηρήσει άμεσαΕπιπλέον, οι αναλυτές χρησιμοποιούν συνήθως οπτικά μικροσκόπια χαμηλής μεγέθυνσης για να τραβήξουν φωτογραφίες ολόκληρου του κάταγματος για να αποκτήσουν πιο ολοκληρωμένες και λεπτομερείς πληροφορίες για το κάταγμα.και παρέχουν επίσης βασικές πληροφορίες για την επόμενη μικροσκοπική παρατήρηση.

3Παρατήρηση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης
Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης είναι μια μέθοδος μικροσκοπικής παρατήρησης.Χρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με ένα φασματομετρητή διασποράς ενέργειας (EDS)Στην ανάλυση των καταγμάτων, έχει κυρίως δύο χρήσεις: παρατήρηση μορφολογίας και ανάλυση συστατικών μικροεδάφους.πρέπει να ψεκάζεται ένα συγκεκριμένο πάχος αγωγών υλικών όπως χρυσός και πλατίνα στο κάταγμα πριν από την παρατήρηση της σάρωσηςΕπιπλέον, προκειμένου να αποφευχθούν εγκαύματα στην επιφάνεια του σπασμού, πρέπει να ελέγχεται η τάση παρατήρησης, γενικά 5-15Kv είναι κατάλληλη.Όταν το φασματομέτρο διασποράς ενέργειας εκτελεί ανάλυση συστατικώνΗ ειδική επιλογή μπορεί να βασίζεται στις πραγματικές ανάγκες.

Παρατήρηση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης

(Μικροσκόπιο ηλεκτρονικών σαρώσεων/SEM)

Οι παραπάνω τρεις μέθοδοι παρατήρησης βρίσκονται σε προοδευτική σχέση όσον αφορά τη διαδικασία, πρώτα χαμηλή μεγέθυνση και στη συνέχεια υψηλή μεγέθυνση, πρώτα μακροσκοπική και στη συνέχεια μικροσκοπική.Οι ανωτέρω τεχνικές ανάλυσης χρησιμοποιούνται συχνότεραΕκτός από αυτές τις τεχνικές ανάλυσης, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παρατήρηση μεταλλωγραφικά μικροσκόπια, ηλεκτρονικά μικροσκόπια μετάδοσης κλπ. Η ειδική επιλογή βασίζεται επίσης στις πραγματικές ανάγκες.

Μορφολογία του κατάγματος
The quantitative relationship between the characteristic parameters of the fracture surface morphology of materials and the mechanical properties of materials is widely used in the fields of material fracture researchΓενικά χωρίζεται σε περιοχή καθρέφτη, σπονδυλωτή μορφολογία, γραμμή τόξου και περιοχή λεύκανσης άγχους.
(1) Περιοχή καθρέφτη
Η περιοχή του καθρέφτη σχηματίζεται από την επέκταση και την ρήξη ρωγμών κατά μήκος μιας ή λίγων ασημένιων λωρίδων.Η ανάπτυξη των ασημένιων ράβδων εξαρτάται από τη διαδικασία του μετασχηματισμού προσανατολισμού της πολυμερούς αλυσίδας στο όριο από τυχαία σπείρες στο κέντρο της ασημένιας ράβδουΗ μικρότερη ταχύτητα φόρτωσης και η υψηλότερη θερμοκρασία δοκιμής καθιστούν τον χρόνο ανάπτυξης της ασημένιας γραμμής πιο επαρκή.
(2) Μορφολογία σαν πλευρά
Η πλευροειδής μορφολογία αποτελείται από εναλλασσόμενες τραχείς και ομαλές ζώνες, με την τραχτή ζώνη μπροστά και την ομαλή ζώνη πίσω. Η τραχτή ζώνη αποτελείται από πολλά μικρά επίπεδα,και ασημένιες ρίγες συνήθως παρατηρούνται στην ομαλή ζώνη.
(3) Πλαίσιμες γραμμές
Οι τόξοι είναι τα μορφολογικά χαρακτηριστικά που αφήνονται από την επέκταση των ρωγμών, την αναστολή των ρωγμών και την επανεκκίνηση των ρωγμών όταν το πολυμερές υλικό σπάει.Η μείωση της θερμοκρασίας δοκιμής και η αύξηση του ρυθμού φόρτωσης οδηγούν συχνά σε μείωση της απόστασης των τόξων στη διατομή του υλικού πολυμερούς.
(4) Ζώνη λεύκανσης από άγχος
Η ζώνη λεύκανσης κατά την πίεση είναι η περιοχή πλαστικής παραμόρφωσης του πολυμερούς υλικού.Είναι το αποτέλεσμα της ασημένιας γραμμής ή της αποδοτικότητας κοπής του υλικού πολυμερούς υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμηςΗ περιφερική μορφολογία της επιφάνειας των σπασμάτων είναι συχνά μορφολογία ινών, μικροβρύχοι και παραβολικά μοτίβα.