Крейзообразование

06.06.2015

Альтернативным механизмом деформации является крейзообразование, которое представляет собой как локализованный процесс течения, так и первую стадию разрушения полимера.
Под действием растягивающего напряжения на образец стеклообразного полимера в плоскости, перпендикулярной направлению действия напряжения, возникают маленькие полости, которые образуют зарождающуюся трещину. Однако вместо того, чтобы слиться между собой с образованием истинной трещины, как это наблюдается в металлах, эти полости стабилизируются фибриллами ориентированного полимерного материала, которые перекрывают зазор и предотвращают его разрастание в ширину. Образующаяся область течения состоит из взаимопроникающей сетки пустот и фибрилл. Эта область носит название микротрещины или крейзы. Хотя по виду микро- и макротрещины очень похожи, как видно на рис. 6.11, между ними имеются существенные различия.
Крейзообразование

Различие между крейзами и трещинами впервые было обнаружено в 1949 г. Сойером, показавшим, что образцы полистирола выдерживали растягивающее напряжение 20 МПа даже в том случае, когда казалось, что трещины пронизывают весь образец. На основе дифракционных рентгеновских исследований был сделан вывод: эти «трещины» содержат ориентированные макромолекулы, что и является причиной наблюдаемой прочности.
Эта работа не была по достоинству оценена, и только через 10 лет в результате независимых исследований М.И. Бессонова и Е.В. Кувшинского в России, а также Cnyppa и Нейгича в США была детально выяснена микроструктура крейз. Впоследствии структура и свойства крейз были детально описаны Камбуром. Обширные обзоры по проблеме крейзообразования и разрушения материалов были опубликованы Камбуром, Рабиновичем и Бидмором.