顯微鏡研究熱塑環(huán)氧樹脂表面粗糙-斷口檢測
材料中裂紋尖端前面的高應(yīng)力場導(dǎo)致小孔的形核和擴(kuò)展。主裂紋
前端和不斷擴(kuò)展的小孔之間的相互作用產(chǎn)生了這些拋物線形狀的
花樣。在韌窩表面上能看到更多的細(xì)節(jié)，這是小孔擴(kuò)展過程中涉及
的如滑移之類的形變過程造成的。
因此，斷口表面的條紋不管是延性還是脆性斷裂引起的，都可
以理解為不規(guī)則的剪切臺階，這些臺階平行于裂紋擴(kuò)展的局部方向
，在微裂紋和小孔之間形成，這兩者在裂紋擴(kuò)展路徑上的生長層
面略有不同。臺階的高度取決于裂紋前面小孔形核和擴(kuò)展所在材
料的體積。在高度應(yīng)力作用下，裂紋尖端的塑性區(qū)域要大于在較低
應(yīng)力作用下的塑性區(qū)域，以至于小孔的量更多，擴(kuò)展更快，產(chǎn)生
了更為粗糙的斷口表面。這個(gè)效果也有可能被抵消，因?yàn)樵诟邞?yīng)力
作用下，裂紋擴(kuò)展的速度也會更快，因此小孔擴(kuò)展的時(shí)間也就越短
。
出現(xiàn)拋物線的材料包括堅(jiān)硬的熱塑性塑料，例如半晶質(zhì)尼龍和
非晶聚碳酸酯，以及脆性的熱固性交聯(lián)材料，例如聚酯和環(huán)氧樹脂
。這些材料在細(xì)節(jié)上會有很大的不同，但是拋物線的產(chǎn)生和解析是
相同的。這種圖案可以產(chǎn)生于銀紋或非銀紋的聚合物中。
相對較脆的聚合物的斷EI表面還有一個(gè)更為常見的特點(diǎn)，即在
表面上產(chǎn)生非常精細(xì)的條紋，
采用原子力顯微鏡研究環(huán)氧樹脂表面非常精細(xì)的條紋圖案的情
況。這些條紋是在裂紋高速擴(kuò)展形成的“鏡面”光滑表面上觀察到
的。盡管一般認(rèn)為這種斷口表面是由于脆性斷裂造成的，但有一點(diǎn)
很明顯，即在裂紋的尖端處有很少量的塑性
