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材料科学
文章编号:1002-6886(2008)06-0093
PBT拉伸断口形貌分析
彭兵,何敏',都佩华ψ2徐定红',宋帅
(1,贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳55000:2.州省复合政性聚合物材料工程技术研究中心黄州F阳50014)
摘要;本文研究了加载速奉对PBT拉仲断口形貌的影响,结果表明、随U的增大,试样断裂过程中裂纹扩展特征不同,断
面形貌東現出由初性断裂特征向脆性断裂特征的转变;断面平坦区比例参数A/A。随的増加先急刷增大,当增大到
in以上时,A,/A,増加缓慢;断裂源处表画粗糙度参数R、和呈线性关系,拟合得到的线性方程为:R
2,10一生.72×101v。
关键词:PBT拉伸断裂加载速率断口形貌
Study of the Tensile Fracture Properties of Pbt Sample
PENG Bing, HE Min, DU Peihua, XU Dinghong SONG Shuai
Abstract: The effect of loading rate (v) on the tensile properties of PB], and the analysis of the test results had been given in
the paper. The results indicate that the fractography change from tenacity to brittleness with the loading rate growing. The flat
re g ion ra
ep/Ai Increase ra
Ic loading rate growing,
Ised slowly when the loading rate was
to 1000 mm/min. The study also shows that the roughness of fracture surface(Rs) and the strain rate (v)matching the linear
relationship and the linear equation is Rs=2. 10-1.7210
Key words: PBT; tensile fracture; loading rate; fractography
聚合物材料的拉伸力学行为已有许多研究·但从拉伸放入KYKY-2800B型扫描电子显微镜中观察并拍摄二
断口形貌角度进行的分析还很少,本文结合宏观力学实验次电子衬度曲线。为保证不同试样断面上获得的二次电
和微观断口分析,对T程塑料PBT(聚对萃二…甲酸丁二醇子衬度曲线具有可比性,实验中将所有的扫描电镜的工作
酯)在不同拉伸速率下的断裂性能进行了研究,并分析了参数恒定(20kV)。拉伸试样的断裂源区对外界条件的变
断裂机理。
化最为敏感,为探讨断裂源区粗糙度随拉伸速率的变化规
实验部分
律,选择二次电子衬度曲线法进行粗糙度测定。“次电子
衬度曲线的扫描位置选在断裂源区,放大う00倍从断裂中
1.1材料及试样制备
心开始连续拍摄三张二次电子衬度曲线,作为断裂源粗糙
S3130型PBT树脂:江苏仪征化纤公司生产。注塑度参数的测量依据。将得到的二次电子树度曲线在特定
成拉伸测试的标准哑铃型样条
的软件中分析计算可得到R1和R
实验前将试样置于70C恒温箱中退火24h后空冷
拉伸实验在室温下(23(左右)进行,选择不同的拉伸速
2实验结果及分析
率(夹头移动速率在5mm/min~2000mmn/min间,一级2.1拉伸速率对断裂过程和断口形貌的影响
近似换算处理成对应的应变速率ε为8.30×10~2.32
根据PBT在不同拉伸速率下断裂的断口形貌分析可
10')在拉伸实验机上将试样拉断(每种拉伸速率測试5知,见图1(a)~(c),断面均可明显分为断裂源区(放射花
个试样)
样收敛处)、裂纹扩展区(放射状)和最后所裂区(岩石状),
.2主要设备
不同的拉伸速率下,三个特征区的特征形貌有所不同
注塑机,CJ80MZ一NC型,震德塑料机械厂有限公司
1)在较低的拉伸速率下(s30mm/min),本实验选取
微机控制电子万能试验机,WDW-10C,上海华龙测5mm/min,裂纹形成后沿韧变损伤带缓慢扩展,由于加载
试仪器公司
速度低,裂纹尖端的分子链取向、滑移分离过程易于进行
光学显微镜,Z()()M645S,南京江南光电集团新兴光分子链的取向、分离速率与裂纹扩展速率同步,断面紉性
学仪器有限公司
断裂尺寸较大。由图2(a)和图3(a)可以看出,断裂源及
扫描电子显微镜,KYKY-2800B,中科院仪器厂
附近的放射状扩展区存在微坑、拉伸撕裂的条纹和被拉断
1.3SEM观察及测试
的分子链纤维束,表现出明显的韧性断裂特征。当裂纹扩
拉伸试样先在光学显微镜下观察宏观形貌,然后喷金展到临界尺寸后,剩余材料强度不足以抵抗外力作用而导
作者简介:彭兵,男,贵州大学材料科学与冶金工程学院2003届材料科学工程本科生。
收稿日期:20078--13
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