銀紋現象是聚合物在張應力作用下，於材料某些薄弱部位出現應力集中而產生局部的塑性形變和取向，以至在材料表面或內部垂直於應力方向上出現長度為100μm、寬度為10μm左右、厚度為1μm的微細凹槽或“裂紋”的現象。
基本介紹
- 中文名：銀紋
- 外文名：craze
- 適用學科：機械工程
物理特性,產生,生成原因,機理,區別,
物理特性
銀紋現象是高聚物在溶劑、紫外光、機械力和內應力等作用下引起的形同微裂紋狀的缺陷，光線照射下呈現銀白色光澤。長度可達100μm，厚約1～10nm。由銀紋質(高度取向的高分子微纖)和空洞組成，銀紋質在空洞中連線銀紋邊，大的微纖直徑約20～30nm，小的約10nm，空洞約占銀紋體積的40%～50%。銀紋質具有一定的力學強度和黏彈性，因此能承受一定的負荷。而且在玻璃化溫度以上能自行消失，稱為自癒合。
銀紋和裂紋極相似，不同之處在於裂紋中間是空的，銀紋中間的空洞中有銀紋質相連。銀紋發展變粗，銀紋質斷裂，即成裂紋。銀紋的出現和發展，使材料的機械性能迅速變差。塑膠件成型後，在膠料流動的方向上出現銀色的條紋。這是由於原料粒子乾燥程度不夠或者在注塑過程中膠料熱穩定不強造成的。抗銀紋性是塑膠抵抗銀紋出現和增長的能力，是塑膠的重要性能指標之一。
產生
聚合物在張應力作用下，於材料某些薄弱地方出現應力集中而產生局部的塑性形變和取向，以至在材料表面或內部垂直於應力方向上出現長度為100μm，寬度為10μm左右(視實驗條件而異)，厚度約為1μm的微細凹槽或“裂紋”的現象。銀紋為聚合物所特有,通常出現於非晶態聚合物中，如PS，PMMA，PC，聚碸等。但在某些結晶聚合物中(如PP、聚4-甲基-1-戊烯等)也有發現。
生成原因
樹脂分解物產生氣體
樹脂屬於化學物質，因此會隨著溫度的增加而逐漸分解。樹脂溫度越高，分解就越多，銀紋也就越容易出現。
捲入空氣
如果螺桿轉速過快，背壓偏低，則捲入正在塑化的樹脂中的空氣量就會增多。其結果是成型品表面出現條紋狀氣泡，並容易形成銀紋。
預乾燥不足
如果材料的預乾燥不足，水分和樹脂中原有的氣體成分就會被原封不動地帶入成型品，從而容易形成銀紋。
不同材料的混入
如果因清洗不足等原因，導致與原來的樹脂不同的成分混入，而且該樹脂的溫度的偏低，有時便會產生氣體並誘發銀紋。
機理
在聚合物中，銀紋的生長有兩種形式，即銀紋尖端的向前拓展和銀紋寬度的增加。此外，銀紋凹陷深度隨銀紋寬度線性增加，當其深度達到一平台值後就停止增加。
長期以來，Argon等提出並發展的基於Taylor彎月面不穩定機理的銀紋尖端向前生長規律已被廣泛接受。該理論認為，銀紋尖端存在著一個楔形區域，區域裡的聚合物由於應變軟化和塑性形變而形成一種類流體層，銀紋尖端就是在這個類流體層中不穩定指進。這一模型已在許多聚合物材料中獲得證實。模型所預示的尖端應力集中程度以及銀紋內部空洞間距與實驗基本相符。
寬度增加有兩種可能的機理：一種是銀紋微纖的蠕變，另一種是材料本體/銀紋界面軟化層中未銀紋化的物質被逐漸轉變成微纖。儘管有些研究認為銀紋微纖的蠕變是主要得，但近期的研究表明，對應力銀紋的增寬僅考慮蠕變是不夠的，界面軟化層的轉入可能是更主要的機理。
區別
銀紋和裂紋極相似，不同之處在於裂紋中間是空的，銀紋中間的空洞中有銀紋質相連。銀紋發展變粗，銀紋質斷裂，即成裂紋。銀紋的出現和發展，使材料的機械性能迅速變差。塑膠件成型後，在膠料流動的方向上出現銀色的條紋。這是由於原料粒子乾燥程度不夠或者在注塑過程中膠料熱穩定不強造成的。抗銀紋性是塑膠抵抗銀紋出現和增長的能力，是塑膠的重要性能指標之一。
