聚四氟乙烯内管拉伸强度、断裂伸长率和冲击韧(3)

               图1 内管钢丝嵌痕
       3）冲击韧性
       抗拉强度和断裂伸长率是一静态指标，它们都是在拉伸试验机上在缓慢加载即静载荷试验条件下测定的性能指标，它们不能反映高聚物在受突然载荷即冲击载荷时的性能。而真正考核材料的疲劳性能的指标还是冲击韧性，冲击韧性高的塑料其柔软性好，使用时间长。
       对聚四氟乙烯软管组件而言，不管是脉冲试验还是在使用过程中其受到大的载荷都是重复性的冲击载荷，对软管造成的损伤主要还是来自此种载荷。这一点从试验中也可看出，软管组件很少因内管的抗拉强度较低而造成软管组件耐压试验或爆破压力试验时的静力破坏；在静力试验通过的情况下，只要软管组件存在性能上的质量问题，在脉冲试验上肯定是过不了关的。对同一种材料，冲击韧性通常和拉伸强度是成一定的反比例关系，而和塑性存在一定的正相关关系（这种比例不是线性的）。
       我们已经清楚了冲击韧性作用，但还有一个概念需要阐明，就是高分子材料的韧性和冲击韧性的区别，二者的物理意义是不一样的，在高分子材料中所起的作用也是不一样的。高分子材料抗冲击韧性是指标准试样受高速冲击作用断裂时，单位断面面积（或单位缺口长度）所消耗的能量，它描述了高分子材料在高速冲击作用下抵抗冲击破坏的能力和材料的抗冲击韧性。而高分子的韧性是标准试样缓慢拉伸断裂所消耗的能量，在拉伸断裂实验中，材料拉伸应力-应变曲线下的面积（见图2）相当于试样拉伸断裂所消耗的能量，也表征材料韧性的大小。
       很显然，抗拉强度σb高和断裂伸长率εb大的材料韧性也好。但这个能量不等同抗冲击韧性，不同在于，两种实验的应变速率不同，拉伸实验速率慢而冲击速率极快；拉伸曲线求得的能量为断裂时材料单位体积所吸收的能量，而冲击实验只关心断裂区表面吸收的能量。材料的韧性和抗拉强度、断裂伸长率一样是材料的静态力学指标，而抗冲击韧性却是材料的高速动态力学指标。高分子材料实际断裂过程中也是冲击载荷造成的裂纹产生、扩展和断裂的过程，即相当于断裂面上吸收能量的过程（不是整个材料产生塑性变形，最后产生断裂），这与试验室抗冲击韧性测定的性质是一致的。因此，冲击韧性和高分子材料的力学寿命是息息相关的，而韧性是材料弹性模量和塑性的大小的表征。