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文档简介

5.6屈服与塑性

第40讲56屈服与塑性第1页材料发生弹性变形以后假如应力继续增加并超出材料弹性极限时，可能出现两种情况，即脆性断裂或者延性屈服，后一种情况继续即出现塑性变形。5.6.1材料屈服现象前一个情况材料表现出脆性，后一情况材料则表现出延性。这里所谓屈服乃是指材料整体受到剪切应力分量作用下所表现出整体变形。

1）屈服现象56屈服与塑性第2页屈服以后聚合物假如其结构得到强化，则能够进行冷拉伸从而完成取向，使其性能转变为各向异性，纤维和薄膜就是屈服-拉伸过程产物。除剪切屈服外，聚合物还能够发生一个特殊由正应力引发局部屈服现象——银纹化。56屈服与塑性第3页聚合物终究表现脆性断裂还是延性屈服，决定材料断裂应力和屈服应力高低。聚合物分子链结构和凝聚态结构对断裂应力和屈服应力大小影响很大外；造成聚合物屈服外界原因还包含：1）温度升高；2）应力作用速率减小；3）较大剪切应力分量；4）单向压缩而不是单向拉伸；5）试样中无超临界尺寸缺点等。

56屈服与塑性第4页5.6.2聚合物屈服过程特点及影响原因

屈服点是应力-应变试验中可回复弹性应变与永久塑性应变分界点。假如应力-应变曲线出现极大值，则这个极大值就是屈服点。假如曲线上无极大值，则采取作图法求屈服点。

金属屈服应变值普通小于1%，玻璃态和部分结晶聚合物拉伸屈服应变值在3~4%，单向压缩屈服应变值在6%左右，

56屈服与塑性第5页1）温度影响

图5-23几个聚合物拉伸屈服应力-温度曲线

A,B为PS,其中A为脆性断裂;C为PC,PPO和PPSu

56屈服与塑性第6页图5-24几个聚合物拉伸屈服应变-温度曲线

A为PS,B为PC,C为PPO和PPSu

56屈服与塑性第7页2）试验方式影响

同一个聚合物试样，◆剪切屈服应力最小◆单向拉伸屈服应力较大◆单向压缩屈服应力最大56屈服与塑性第8页3）应变速率影响

4）流体静压力影响提升应变速率使聚合物模量和屈服应力增加，在较高应变速率情况下有可能变为脆性材料。

增大流体静压力使聚合物屈服应力增大。

56屈服与塑性第9页5.6.3聚合物脆化点与脆性-延性转变

在某一温度条件下对聚合物进行单向拉伸试验，聚合物不能再屈服时则以脆性方式发生断裂，这一温度称为聚合物脆化温度或脆化点Tb。56屈服与塑性第10页表5-6一些聚合物脆化温度和玻璃化温度(℃)

聚合物PMMAPC硬质PVC天然橡胶PS聚异丁烯Tg10515074-70100-70Tb45-200-20-6590-6056屈服与塑性第11页图5-25聚合物脆化点示意图

56屈服与塑性第12页表5-6数据显示：1）天然橡胶等柔性链聚合物，在温度靠近玻璃化温度时分子链段运动就已经受到限制而表现脆性；2）有机玻璃和聚苯乙烯等非晶态聚合物在玻璃化温度以下只有侧基运动引发次级转变还可进行，其脆化温度比玻璃化温度稍低；3）聚碳酸酯等刚性链聚合物低温条件下

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