enloquecido
El agrietamiento es el fenómeno que produce una red de grietas finas en la superficie de un material, por ejemplo, en una capa de esmalte . El agrietamiento precede con frecuencia a la fractura en algunos polímeros termoplásticos vítreos . Como sólo tiene lugar bajo tensión de tracción, el plano de agrietamiento corresponde a la dirección de la tensión. El efecto se distingue visiblemente de otros tipos de fisuras finas porque la región de fisuras tiene índices de refracción diferentes del material circundante. El agrietamiento ocurre en regiones de alta tensión hidrostática , o en regiones de fluencia muy localizada , lo que conduce a la formación de microhuecos interpenetrantes y pequeñas fibrillas. . Si una carga de tracción aplicada es suficiente, estos puentes se alargan y se rompen, provocando que los microvacíos crezcan y se unan; a medida que los microhuecos se unen, comienzan a formarse grietas .
El agrietamiento ocurre en los polímeros, porque el material se mantiene unido por una combinación de fuerzas de Van der Waals más débiles y enlaces covalentes más fuertes . El estrés local suficiente supera la fuerza de Van der Waals, lo que permite un espacio estrecho. Una vez que se elimina la holgura de la cadena principal, los enlaces covalentes que mantienen unida la cadena impiden una mayor ampliación de la brecha. Los huecos en una locura son de tamaño microscópico. Las grietas se pueden ver porque la luz se refleja en las superficies de los espacios. Los espacios están cerrados por filamentos finos llamados fibrillas, que son moléculas de la cadena de la columna vertebral estirada. Las fibrillas tienen solo unos pocos nanómetros de diámetro y no se pueden ver con un microscopio óptico, pero son visibles con un microscopio electrónico. [1][2] [3]
El perfil de espesor de una fisuración es como una aguja de coser: la punta misma de la fisuración puede ser tan delgada como varios átomos. A medida que aumenta la distancia desde la punta, tiende a engrosarse gradualmente y la tasa de aumento disminuye con la distancia. Por lo tanto, el crecimiento del agrietamiento tiene una distancia crítica desde la punta. El ángulo de apertura del agrietamiento se encuentra entre 2° y 10°. El límite entre el agrietamiento y el polímero a granel circundante es muy nítido, cuya microestructura se puede reducir a 20 Å o menos, lo que significa que solo se puede observar mediante microscopía electrónica. [4]
Una grieta se diferencia de una grieta en que no se puede sentir en la superficie y puede continuar soportando una carga. Además, el proceso de crecimiento de grietas antes del agrietamiento absorbe energía de fractura y aumenta efectivamente la tenacidad a la fractura de un polímero. Se ha encontrado que la absorción de energía inicial por metro cuadrado en una región agrietada es hasta varios cientos de veces mayor que la de la región no agrietada, pero disminuye rápidamente y se nivela. Las grietas se forman en regiones altamente estresadas asociadas con rayones, fallas, concentraciones de estrés y falta de homogeneidad molecular. Las grietas generalmente se propagan perpendicularmente a la tensión aplicada. El agrietamiento ocurre principalmente en polímeros amorfos y quebradizos como el poliestireno(PS), acrílico (PMMA) y policarbonato ; se caracteriza por un blanqueamiento de la región enloquecida. El color blanco es causado por la dispersión de la luz de las locuras.
La producción de cuarteado es un proceso reversible, después de aplicar tensión de compresión o temperatura elevada (superior a la temperatura de transformación del vidrio), puede desaparecer y los materiales volverán a su estado ópticamente homogéneo.
La formación de bandas de cizallamiento es la región estrecha con un alto nivel de deformación por cizallamiento debido al ablandamiento por deformación local; también es muy común durante la deformación de materiales termoplásticos. Una de las principales diferencias entre el agrietamiento y las bandas de corte es que el agrietamiento ocurre con un aumento en el volumen, lo que no ocurre con las bandas de corte. Esto significa que bajo compresión, muchos de estos polímeros amorfos y quebradizos se cortarán en bandas en lugar de agrietarse, ya que hay una contracción del volumen en lugar de un aumento. Además, cuando se produce el agrietamiento, normalmente no se observará "estricción" o concentración de fuerza en un punto de un material. Más bien, el agrietamiento ocurrirá homogéneamente en todo el material.
