PA11双屈服现象解析：非晶相与晶相力学贡献的鉴别机制

本研究针对半结晶聚合物PA11在拉伸形变中出现的双屈服(DY)现象，通过调控温度/应变率及物理化学预处理，揭示了σy1与玻璃态非晶相塑性流动、σy2与晶相重排的关联性，提出热机械激活模型，为半结晶热塑性塑料微观变形机制提供新见解。

　　

在工程材料领域，半结晶聚合物(SCPs)的力学行为始终充满谜团。这类材料独特的双屈服(DY)现象——即在拉伸过程中出现两个明显屈服点——自Eyring开创性研究以来，其微观机制争议不断。PA11作为石油管道和氢能储罐的关键材料，其DY现象背后隐藏着非晶相与晶相复杂的协同作用机制，但现有理论对两相贡献的区分仍不清晰，且存在实验观测矛盾。

法国研究人员通过系统性实验设计揭开了这一谜题。研究发现，PA11在玻璃化转变温度(T_g)以下拉伸时，首个屈服点σ_y1对应非晶相塑性流动激活，符合Eyring模型；而次屈服点σ_y2虽受晶相退火影响，却意外对非晶相流动性变化敏感。创新性提出的热机械激活模型指出：必须优先激活非晶相塑性流动才能引发晶相变形机制，这一发现重新定义了半结晶聚合物变形机制的时空序列。

关键技术包括：通过物理老化/水塑化调控非晶相状态，采用熔体慢速冷却/退火改变晶相结构，结合变温(23-100°C)多应变率(10^-4-10^-1 s^-1)拉伸测试，配合工程应力-应变曲线特征分析。

【Studied semicrystalline polymer and thermo-mechanical history】
采用工业级PA11(BESNO TL)圆柱形挤出件，经100°C/36h热稳定处理，建立基准材料体系。

【Experimental observation on double yielding】
常温拉伸显示典型DY特征：ε_y1=5%处出现σ_y1后，应力继续增长至ε_y2=27%的σ_y2，后者对应宏观颈缩起始点。

【Dependence on strain rate and temperature】
σ_y1/T与log($$)的线性关系验证其非晶相塑性本质；σ_y2反常的温度依赖性揭示晶相变形需非晶相先导激活。

【Conclusion】
研究突破性发现DY现象中非晶相-晶相的级联激活机制，建立的模型可预测σ_y2非单调演化规律。这对理解氢能储罐PA11衬里损伤演化、优化SCPs加工工艺具有双重意义，同时为多相材料微观力学研究提供新范式。

（注：原文作者Barthelemy Gros等未明确标注所属机构，根据致谢部分提到的法国ANR项目及CEA/Arkema合作关系推断为法国研究团队）