纤维的形变和断裂——Ⅰ.拉伸角蛋白纤维形变和断裂的动态研究

作者在扫描电子显微镜样品室中拉伸角蛋白纤维,观察纤维形变和断裂的过程并摄取其照片。采用低加速电压观察和适当的样品准备技术,避免了纤维在拉伸过程中出现荷电现象。该现象是非导电材料作动态观察的主要困难。从所观察到的纤维形变和断裂形态和高聚物断裂理论讨论了角蛋白纤维的形变和断裂机理。结论如下:角蛋白纤维伸长和断裂过程中出现银纹样形态,但其断裂为脆性方式;该类纤维的拉伸断裂起始于角质细胞的内、外角质层;角质与角质和角质与皮质细胞间的物质是角蛋白纤维的力学薄弱区。     

纤维的形变和断裂 Ⅱ 棉纤维拉伸形变和断裂的形态学和机理

本文报道将单纤维置于扫描电子显微镜样品室中以一特制装置拉伸,研究棉纤维形变和断裂形态学。摄取了形变和断裂过程的连续显微照片。了解到拉伸纤维裂缝的发生、生长和传播过程,和两种主要类型裂缝的形态学结构,这两种裂缝分别是由于纤维原纤间的分离和原纤或/和原纤束的断裂而引起的。文章从高聚物断裂物理探索了棉纤维拉伸形变和断裂机理。     

ABS/PVC/Rubber合金的微结构和表面反射率关系研究

用分析电子显微镜的TEM和SEM模式观测了高分子合金材料ABS／PVC／Rubber的微观结构，并使用电子测色配色仪测定其表面对不同光波波长的反射率，试图说明其微结构形态与表面反射率之间的关系。     

FIBRE REINFORCED COMPOSITES BASED ON NOVEL BLEND MATRICES

A series of glass fibre reinforced composites based on novel blend matrices were fabricated us-ing reaction injection moulding (RIM) processing.The blends were made of sub-sequentialinterpenetrating polymer networks of acrylic-polyurea or acrylic-copoly(urea-isocyanurate).Themechanical and thermal properties were characterized by tensile test and dynamic mechanical ana-lysis.The fracture data from single edge notch bend tests were analysed using fracture mechanicsfor the composites to give K_(IC) and G_(IC).The correlation between reaction kinetics and morphologyof the blend and the composite properties were discussed.The investigations showed that the novelblends have good bonding property on glass fibre,thus good processability in RIM,and the re-suited composites have good mechanical and thermal properties.     

形变多晶氧化铝纤维的荧光R谱线

使用自制拉伸装置和显微拉曼系统测定了形变下多晶氧化铝纤维的荧光R1和R2谱线,发现两条谱线均随纤维拉伸应变的增大而变宽,并获得了纤维应变与谱线宽化值之间的定量关系。从纤维的结晶晶格结构和形态学微结构定性地解释了谱线的宽化行为。也测定了谱线频率与多晶氧化铝纤维温度间的定量关系,频率温度系数值近似等同于单晶氧化铝的值。最后,研究了激发光偏振方向相对于纤维轴向的不同夹角对谱线频率的影响,并由此得出,氧化铝晶粒有相对纤维轴向取向的倾向。     

粘胶基碳纤维原丝结构对碳丝性质的影响——原丝形态结构的影响

用电镜、纤维热机械仪、X光仪对不同来源的粘胶基碳纤维原丝及其碳丝进行了观察和分析。结果表明,原丝形态对所得碳纤维有很大的影响,特别是原丝形态结构的均匀性,如微孔、微裂缝等对碳纤维质量有很大的直接影响。     

AN INVESTIGATION ON TENSILE FRACTURE FEATURE FOR THREE KINDS OF POLYESTER FIBERS

This paper deals with the fracture feature of three kinds of polyester fibers with differentstructures under different tensile conditions.We studied fracture initiation,crack propagationand ultimate fracture characteristics under tension of polyester fibers.The fracture features ofpolyester fibers are related with fiber structure and tensile condition.Crack is initiated in fibersurface.It propagates from outside to inside and eventually causes rupture of the fiber.In addi-tion,it is stated also that the analysis on tensile fracture feature of fibers might be confirmed bydynamic testing technique of scanning electron microscopy.     

粘胶纤维碳化过程的形态学结构

使用光学和电子显微镜技术研究了纤维在氧化和碳化过程中的形态学结构.结果得出粘胶纤维的直径分布离散率和横截面圆形率显著地影响最终获得之碳纤维的力学性质.研究发现粘胶纤维内部存在大量微孔,表面则有稠密的沟槽,它们在氧化和碳化过程中得以部分地保留.皮芯结构是粘胶纤维形态学结构的另一重要情景.     

橡胶增韧环氧树脂的应力白化

多相高聚物韧性的增强总是伴随着应力白化现象,通常以材料在断裂过程中银纹(craze)的形成来解释。本文报道使用三种不同的四氧化锇染色法在 TEM 下观察橡胶增韧环氧树脂的拉伸断裂面区域,显示了尺寸为100(?)的微小结构单元。但是在所有观察中未发现任何存在银纹的迹象。观察发现材料断裂面附近的橡胶相在拉伸断裂过程中产生强烈形变和遭受撕裂破坏,并在材料的基质成分中出现众多的微裂缝(crack)。它们终止于橡胶颗粒。作者认为橡胶相是材料形变和破坏过程中的重要能量吸收源。应力白化现象归因于被撕裂的橡胶颗粒产生的空穴和突起以及基质成分中的微裂缝对光线的散射作用。     

芳香族聚酰胺（PPTA）纤维弯曲疲劳的形变和断裂机理

普通PPTA纤维和改性PPTA纤维具有近似的应力应变的曲线,但后者的弯曲疲劳寿命比前者要长的多。在SEM下观察了弯曲疲劳过程的形态变化,发现该过程主要是结构沿纤维长度分裂即原纤化过程。改性PPTA纤维对原纤化的阻抗显著地大于普通PPTA纤维。粉碎降解和低温断裂的结果也得出类似结果。表明大分子间结合力在PPTA纤维弯曲疲劳中起很重要的作用。弯曲疲劳作用被归结为对材料拉伸和压缩的复合作用。拉伸PPTA纤维的动态观察得出,拉伸或压缩纤维将出现剪切带或滑移带,它们引发纤维原纤间的分离。剪切屈服是其主要形变机制。PPTA纤维弯曲疲劳过程如下：重复弯曲引起材料局部区域的剪切屈服,出现剪切带,并随之发生结构分裂,纤维广泛地原纤化,最后原纤和原纤束相继破坏,纤维最终断裂。