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PC材料在拉伸或剪切的應力狀態下會發生微、細觀結構變化，隨著微缺陷的逐漸累積，材料內部微細結構狀態便逐步形成了不可逆的耗散過程——即材料損傷。損傷的積累會導致材料宏觀力學性能的劣化，最終導致宏觀開裂或材料破壞。
從斷裂的性質來分，高分子材料的宏觀斷裂可分為脆性斷裂和韌性斷裂兩大類。
一、概念辨析
斷裂：裂紋萌生+裂紋擴展
韌性斷裂定義：斷裂前及斷裂過程中產生明顯宏觀塑變的斷裂過程。
韌性斷裂特點：斷裂過程較慢，消耗大量的塑性變形能。
斷口的特征：暗灰色（纖維狀斷口對光的反射能力很弱）、纖維狀（眾多細微裂紋不斷擴展和相互連接造成）。宏觀上可見到明顯的“韌窩”
脆性斷裂定義：斷裂前及斷裂過程中基本上不產生明顯宏觀塑變的斷裂過程。
脆性斷裂的特點：沒有明顯預兆，突然發生的快速斷裂過程，具有很大的危險性。
斷口的特征：斷口一般與正應力垂直，宏觀上比較齊平光亮，常呈放射狀或結晶狀。
容易發生韌性斷裂的材料：高分子材料和塑性較好的金屬材料。
容易發生脆性斷裂的材料：淬火鋼、灰鑄鐵、陶瓷、玻璃。
韌脆斷裂不同斷口
二、斷裂發生的原因
受應力的作用，PC 材料在內部雜質（或第二相粒子）周圍會產生微孔洞形核，導致在材料成形過程中產生應力和應變集中，晶體原子間的結合力受到了破壞。而局部的應力集中形成孔洞，孔洞隨變形擴大，又導致應力場更不均勻。
于是，經過較大的塑性變形后，新孔洞的形核不斷增多，孔洞之間的韌帶斷裂會引起孔洞連接、長大、聚合，最終由于微孔洞的聚合而形成宏觀裂紋直至材料的斷裂。
孔核成型、長大、聚合過程簡單圖示
材料是否發生韌性斷裂，不僅取決于材料的內部組織及成分，材料的形狀體積，而且受各種外界條件對它的影響，如屈服應力、加載速度、溫度等因素。
三、各因素對韌性斷裂的影響
1、應力狀態對韌性斷裂的影響
強度和韌性是材料普遍存在的矛盾，一般情況下，斷裂韌性隨著屈服強度的提高而降低。
2、加載速度對韌性斷裂的影響
研究表明，聚碳酸酯材料的屈服強度隨著應變率的增大而增大，而韌性隨加載速度的增大而降低。
3、溫度對韌性斷裂的影響
溫度升高時，屈服極限下降，裂紋尖端的塑性區尺寸相應增大，斷裂韌性提高，抵抗裂紋擴展的能力增強。
溫度影響材料的整個變形過程，包括材料內部的位錯運動、組員之間的擴散、在結晶過程及其相變過程。
4、材料厚度對韌性斷裂的影響
對于受載的裂紋體，應力強度因子 KI 是描述裂紋尖端應力場強弱的力學參量。構件承受的載荷增大時，KI 也隨著增大，當 KI 增大到一個臨界值時，帶裂紋的構件就會發生斷裂。這一臨界值稱為斷裂韌性 KC 或 KIC，代表了材料抵抗裂紋不穩定擴展的能力。斷裂韌性 KC 或 KIC 則是材料本身的固有屬性，兩者不同點在于 KC 是平面應力狀態下的斷裂韌性，KC 受試樣厚度的影響，隨著厚度的增加，KC 逐漸減小，當厚度增加到一定程度，KC 稱為一恒定值，與厚度無關，只與材料有關，這個值就是 KIC。材料的屈服強度越高，由 KC 過渡到 KIC 的材料厚度越大。
四、抗沖擊性能的測試
衡量 PC 材料抗沖擊性能的測試方法常選用—懸臂梁缺口沖擊強度（Izod notched impact strength）。即缺口試樣在懸臂梁沖擊強度破壞過程中所吸收的能量（沖擊功）與試樣原始橫截面積之比。單位為千焦每平方米，KJ/m2。
沖擊測試儀
沖擊功=（沖擊彈性功+塑性功+撕裂功）+空氣阻力+機身振動+軸承與測量機構的摩擦+試樣的飛出等。
沖擊功為試驗斷裂前吸收的能量，有確切的物理意義。
沖擊強度是一個缺口截面的平均值，但實際上缺口截面的受力情況極不均勻，塑變和試樣所吸收的功主要集中在缺口附近，故取平均值毫無物理意義，成為純粹的數學量。
材料在測試環節發生的斷裂形式不同，即韌性斷裂和脆性斷裂的區別，直觀體現在測量數據的巨大波動。處于韌脆轉變點附近的數據的巨大波動（或巨大改觀）可能造成材料品質及工藝調整的誤判。
五、韌脆轉化點附近的兩極分化
對聚碳酸酯而言，隨著溫度的降低，材料的沖擊值下降，低于冷脆轉變溫度（也叫冷脆溫度或韌脆性轉變溫度）位錯運動受阻，材料的斷裂強度小于屈服強度，來不及塑性變形就發生斷裂，即發生脆性斷裂。
試樣厚度增加會進一步提高殘余應力值，缺口沖擊試驗中，缺口提供初始萌生裂紋，過大的應力集中會使裂紋在初期擴展過程中發生脆斷，這種脆斷將從斷裂源區一直延伸到霧區直至末端帶狀區，斷裂形式表現為直線延伸式的脆性斷裂。
轉自——鏈塑網公眾號
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