ポリマー材料の破裂分析
基本紹介
ポリマー材料は,優れた化学的および物理的特性のために広く使用されている新しいタイプの構造材料です.実際の使用では,不合理な設計や使用により裂け目や破裂が発生する可能性があります骨折メカニズムの分類によると,骨折モードは多くのタイプに分けられ,疲労裂け/骨折はその1つに属します.

ポリマー材料の破裂分析は,ポリマー材料の故障を分析する重要な方法の1つです.破裂分析は,材料の研究と開発に非常に重要です原則を見つけ,メカニズムを理解するためにそれを分析することで,製品の質を向上させ,プロセスを改善したり,責任判断に役割を果たすことができます.破裂とは,外力によって物質がランダムに破裂し,二つ以上の部分に分裂する現象を指す.骨折後の表面または横切りを骨折と呼びます.骨折の形態学的特徴を分析することで,骨折の表面または横切りを骨折と呼びます.骨折の表面または横切りを骨折と呼びます.ポリマー材料の故障の性質と原因を研究できる骨折形態学的特徴分析は,ポリマー材料の研究における重要な方法の1つです.外部の負荷の作用下では,骨折の形状分析は,骨折の形状分析の1つです.ポリマー材料の段階的なクラッキングは3つの段階を経る裂け目発生,安定した拡大,急速な拡大.

ポリマー材料の破裂分析

骨折原理
ポリマー材料のプラスチック変形は 深い分子構造によって引き起こされます穴の膨張とプラスチックストレンの相互影響により 骨折プロセスは複雑になりますシンプルなポリマー粒子の滑りによって生じるプラスチック変形は,金属粒子のように起こりません.
骨折の分類
ポリマー材料の破裂は,壊れやすい破裂と柔らかい破裂に分けられる.破れやすさは常に材料の本質の弾性に関連している.骨折の前にサンプルの変形が均一であるストレスの方向に垂直な平面を素早く貫通させる.一般的に,脆い骨折は,施されたストレスの拉伸ストレスの構成要素によって引き起こされます.折りたたみの原因は 切断ストレスの要素です.
分析方法
1マクロスコープ観察

低拡大で観察するには,裸眼または拡大鏡を使用する.一般的に,観察のみが行われ,写真は撮影できない.観察された情報は通常,言葉で記述される.拡大幅は50倍未満です骨折表面の荒さ,裂け目の開始,拡張,最終骨折ゾーンの特徴を観察するために使用できます.裂け目の方向を決定する通常,この方法は,さらに光顕微鏡で観察するための情報を収集するために使用されます.低増幅の観測には,割れ面が清潔で汚染がなくなければならない..

2光学顕微鏡による観察
最も一般的に使用される光学顕微鏡はステレオ顕微鏡です.マクロスコープ骨折の特徴的な詳細をさらに拡大し観察する必要があるとき,光学顕微鏡で直接拡大して観察することができますさらに分析者は通常 低増幅光学顕微鏡を使って 骨折全体の写真を撮り より包括的で詳細な骨折情報を得ますまた次の顕微鏡観測のための基本的な情報も提供します.

3スキャン電子顕微鏡の観測
スキャン電子顕微鏡は顕微鏡観測の方法である.拡大は数千倍,あるいは数千倍にも達する.通常はエネルギー分散スペクトロメーター (EDS) と併用されます骨折分析では,主に2つの用途があります:形状観察とマイクロエリア構成要素分析. ポリマー材料の低伝導性により,スキャン観察前に,金やプラチナなどの一定の厚さの導電性材料が割れ目に噴射されなければなりません.さらに,骨折表面の火傷を防ぐために,観測電圧を制御する必要があります.一般的に5-15Kvは適切です.エネルギー分散スペクトロメーターが部品分析を行うときポイントスキャニング,ラインスキャニング,表面スキャニングの3つの形式が使用できます.具体的な選択は実際のニーズに基づきます.

スキャン電子顕微鏡による観測

(スキャン電子顕微鏡/SEM)

上記の3つの観測方法は,プロセスにおいて,まず低拡大,次に高拡大,まずマクロスコープ,次に顕微鏡の段階的な関係にある.上記の分析技術がより一般的に使用されています.これらの分析技術に加えて,金属学顕微鏡,伝送電子顕微鏡等も観測に使用できます.特定の選択も実際のニーズに基づいています.

骨折形状
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 research一般的に鏡面領域,肋骨形状,弧線線線,ストレスの白化領域に分かれています.
(1) 鏡面
鏡面は"つまたは数本の銀色の線に沿った裂け目が広がり破れることで形成される.銀のストライプの成長は,ランダムなコイルから銀のストライプの真ん中までの境界線上のポリマー鎖の方向転換のプロセスに依存します負荷速度が小さいため,試験温度が高く,銀色線が成長する時間がより十分である.
(2) 肋骨のような形状
肋状の形状は,交互に粗い帯と滑らかな帯で構成され,前側には粗い帯と後ろ側には滑らかな帯があります.粗い帯は多くの不均一な小平面で構成されています.円滑な帯に銀色の線が通常見られます.
(3) 弧状の線条
弧状のストライプは,ポリマー材料が破裂すると裂け目拡張,裂け目停止,裂け目再起動によって残された形状的特徴です.試験温度を下げ,負荷速度を増加させると,ポリマー材料の横断面上の弧状のストライプの距離が減少することが多い..
(4) ストレスの白化ゾーン
ストレスの白化ゾーンは,ポリマー材料のプラスチック変形領域である.外部の力によるポリマー材料の銀色のストライクや切断による結果です周辺骨折表面の形状は,しばしば繊維形状,微小穴,パラボリックパターンである.