고분자 결정 형태는 미시 구조와 거시적 성능을 연결하는 중요한 다리로서 고분자 재료의 기계적 성능을 결정합니다. 과거에 X선 산란 기술, 주사 전자 현미경 및 편광 현미경 등의 방법을 이용하여 미시 및 중간 규모에서 고분자 결정 형태의 변형 거동과 응력-변형의 미시 메커니즘을 연구했지만, 3차원 관점에서 응력 작용 하의 결정 형태 변형 과정은 아직 명확히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구는 폴리락트산(PLA)을 모델 고분자로 사용하여 편광 현미경, 주사 전자 현미경 및 고급 광학 영상 기술을 결합해 2차원 및 3차원 관점에서 구상 결정의 인장 과정 중 변형 진화와 파괴 메커니즘을 분석했습니다. 연구 결과 PLA α-결정 구상 결정은 전체 인장 과정에서 본체 변형이 작으며, 인장 하중에 대한 반응은 주로 구상 결정 적도 영역과 양극 영역에서 인장 방향에 수직인 균열이 발생하는 것이었으며, 응력이 증가함에 따라 균열이 점차 넓어지고 구상 결정 내부로 확장되었습니다. 최종적으로 양극 영역 균열이 전체 구상 결정을 관통하여 취성 균열을 유발했습니다. 3차원 관점은 인장 유도 PLA 재료 표면에서 구상 결정 영역 돌출과 주변 비정질 영역의 함몰 지형, 구상 결정과 비정질 영역 경계 근처 적도 평면의 공동 분포, 구상 결정 내부 균열이 주로 재료 표면에서 발생하는 현상뿐만 아니라 균열 부피, 구상 결정 및 내부 균열 외곽선이 인장 방향 및 인장 수직 방향을 따라 변형률에 따른 크기 비율 변화를 정량적으로 밝혔습니다. 연구 결과는 인장 응력 하 구상 결정 변형의 구조 진화 모델을 구축하여 PLA 재료의 기계적 취성을 설명하는 이론적 근거를 제공했습니다.

폴리락트산; 구상 결정; 균열; 결정 형태; 인장 변형