微孔对HDPE缺口冲击强度及断面形貌特征的影响研究

在-196℃～+23℃的温度范围内,系统测试了微孔发泡和未发泡高密聚乙烯(HDPE)的Izod缺口冲击强度,进行了动态粘弹谱(DMA)和冲击断口系统观察分析.根据实验结果,研究了外加冲击力场作用下微发泡高密度聚乙烯变形断裂过程和机理,揭示了微孔的存在导致一定实验温度下的材料变形断裂机制发生了变化,微孔的引入一方面减小了试样(材料)的有效承载面积,另一方面导致HDPE试样芯部基体材料的应力状态改变为平面应力状态,易于在冲击载荷下产生塑性变形或在低温脆断条件下裂纹尖端钝化阻止裂纹扩展,其综合作用的结果导致微孔发泡和未发泡HDPE的Izod缺口冲击强度随实验温度的变化规律存在差异,且实验温度高于-35℃时,微孔发泡HDPE的缺口冲击强度低于未发泡的,实验温度低于-35℃后,微孔发泡HDPE的缺口冲击强度高于未发泡的.

温度对HDPE断裂形态与冲击韧性的影响

通过对不同温度条件下HDPE简支梁缺口冲击过程中的冲击力-位移曲线的分析、冲击强度的测试以及试样断面形态特征的SEM观察分析,发现室温时冲击断面的银纹质剪切唇区较大,温度在-35^-10℃区间冲击断面呈现平坦带和粗糙带交替相间的抛物线形貌区特征;剪切唇对应于韧性断裂,抛物线形貌区中的无屈服形变的粗糙带对应于脆性解理。