付 倬，张冬初，陈枝晴，戴文利

（1．湘潭大学化学学院，湖南 湘潭411105；2．湖南科技职业学院化学系，湖南 长沙410004）

0 前言

PE－HD由于其质轻、价廉、易成型加工、良好的抗冲击性能而被广泛应用，然而，PE－HD的分子结构限制了其强度和模量，无机粒子硅灰石的加入可以克服以上缺点，但材料的韧性会随着无机填料的加入而降低。为了保持材料韧性和刚性的平衡，笔者加入弹性体POE－g－MAH，制备 PE－HD／硅灰石／POE－g－MAH复合材料并研究其断裂力学行为。

近些年来，Broberg［1］提出的EWF法被广泛用于研究韧性聚合物的断裂行为。EWF法认为，拉断一个双边缺口试样所需的总断裂功（Wf）可以分为基本断裂功与非基本断裂功两部分，即消耗在内部裂纹扩展区的能量We和消耗在外部塑性形变区的能量Wp［如式（1）所示］。双边缺口拉伸试样及其能量消耗区如图1所示（图1中H为试样长度，W为试样宽度，t为试样厚度，l为韧带长度）。

图1 双边缺口拉伸试样外观图Fig．1 Image of a double－edge－notched tension sample

对一定厚度t的试样，we与韧带长度即试样缺口剩余长度l成正比，wp与l2成正比。所以式（1）可写为：

式中wf——比总断裂功

we——比基本断裂功，即裂纹扩展单位面积所做的功

wp——比非基本断裂功

β——塑性形变因子，仅与试样的形状有关

从式（3）可以看出wf与l应成线性关系，对一组不同韧带长度的试样做wf～l图，若得一条直线，将直线延长至y轴的截距即为we，斜率为βwp。

另外，还可以将总断裂功分为载荷下降前消耗于屈服过程的功wy和载荷下降后消耗于成颈撕裂过程的功wn，即：

式中we，y——材料屈服过程的比基本断裂功

we，n——材料……