7.4Theplasticityandyieldingofpolymer聚合物的塑性和屈服屈服主要特征•高聚物屈服点前形变是完全可以回复的，屈服点后高聚物将在恒应力下“塑性流动”，即链段沿外力方向开始取向。•高聚物在屈服点的应变相当大，剪切屈服应变为10%-20%（与金属相比）。•屈服点以后，大多数高聚物呈现应变软化，有些还非常迅速。•屈服应力对应变速率和温度都敏感。•屈服发生时，拉伸样条表面产生“银纹”或“剪切带”,继而整个样条局部出现“细颈”。7.4.1Necking细颈与剪切带(1)细颈:屈服时，试样出现的局部变细的现象。样条尺寸：横截面小的地方出现“细颈”的位置应变软化：应力集中的地方Orientation自由体积增加∆E出现“细颈”RT无外力τ=τ0e的原因松弛时间变短∆E−aσ有外力RTτ=τ0e细颈稳定取向硬化（2）剪切屈服现象、机理及判据剪切屈服：即在细颈发生前，试样表面出现与拉伸方向成45o的剪切带。WHY？拉伸中材料某个面受力分析横截面A0,受到的应力σ0=F/A0Aα-------σ？斜截面Aα受AFαn=FcosαA=0力αcosαFαs=FsinαFcosα2法向应力σαn==σ0cosαA0/cosαF1剪切应力σαs=sinαcosα=σ0sin2αA02Discussionα=0°σαn=σ0σαs=0α=45°σαn=σ0/σαs=σ0/22α=90°σαn=0σαs=0抵抗外力的方式两种抗张强度：抵抗拉力的作用抗剪强度：抵抗剪切力的作用抗张强度什么面最大？α=0°，σαn=σ0抗剪强度什么面最大？α=45°，σ=σ/2当材料的剪切应变能达到某αs0一临界值时，就产生屈服现象。切应力双生互等定律单轴拉伸当当αα=45=45°°时时σαs=σ0/21σ=σαs20当当ββ==αα--9090==--4545°°σβs=-σ0/2时时1发生屈服发生屈服屈服判屈服判σ0≥σY据据21σαs1=σ1sin2α双轴拉伸21π1σ=σsin2(α+)=−σsin2ααs22212221σ=(σ−σ)sin2ααs2121当α=45°σαs=(σ1−σ2)时21σ=σ−σ≥σ发生屈服发生屈服屈服判据屈服判据αs212YShearband剪切带在细颈出现之前试样上出现与拉伸方向在细颈出现之前试样上出现与拉伸方向成成4545°°角的剪切滑移变形带角的剪切滑移变形带Engineeringstressandtruestress工程应力和真应力FForceσ=σe=EngineeringAInitialcross-sectionareastress0TruestressFForceσtrue=ACross-sectionarea瞬时截面积Relationshipbetweenengineeringstressandtruestressσt=σe⋅(1+ε)underincompressibleconditionte真应力-应变曲线如何判断哪里是屈服点呢？Considère作图法---屈服判据在真应力-应变曲线上确定与工程应力-应变屈服点Y所对应的B点。dσYe=0点dεdσσtrue=truedε1+ε即屈服点为真应力－应变曲线上由ε＝-1点向曲线作切线的切点。（1）一个切点：可形成细颈，但不稳定；（2）无切点：不能形成细颈；（3）两个切点：能形成稳定细颈。（3）Crazing银纹银纹现象为聚合物所特有，它是聚合物在张应力作用下，于材料某些薄弱地方出现应力集中而产生局部的塑性形变和取向，以至于在材料表面或内部垂直于应力方向上出现长度为100µm、宽度为10µm左右、厚度约为1µm的微细凹槽的现象（条件变化会不同）应力银纹分类环境银纹溶剂银纹Microstructureofcrazing微纤Microfibril微纤平行与外力方向，银纹长度方向与外力垂直。也称为银纹质银纹方向和分子链方向银纹不是空的，银纹体的密度为本体密度的50%，折光指数也低于聚合物本体折光指数，因此在银纹和本体之间的界面上将对光线产生全反射现象，呈现银光闪闪的纹路（所以也称应力发白）。加热退火会使银纹消失。F银中间分子链断纹裂的扩展扩展形成裂缝银纹和剪切带相同点：分子链取向，吸收能量，呈现屈服现象主要区别剪切屈服