第三节 高分子材料的力学强度在高分子材料诸多应用中，作为结构材料使用是其最常见、最重要的应用。
在许多领域，高分子材料已成为金属、木材、陶瓷、玻璃等的代用品。
之所以如此，除去它具有制造加工便利、质轻、耐化学腐蚀等优点外，还因为它具有较高的力学强度和韧性。
理论上，根据完全伸直链晶胞参数求得的聚乙烯最高理论强度达1.9x104MPa ，是钢丝的几十倍。
实验室中，已经获得高拉伸聚酰胺纤维在液氮中的最高实际强度达2.3x103MPa 。
为了评价高分子材料使用价值，扬长避短地利用、控制其强度和破坏规律，进而有目的地改善、提高材料性能，需要掌握高分子材料力学强度变化的宏观规律和微观机理。
本节一方面介绍描述高分子材料宏观力学强度的物理量和演化规律；另一方面从分子结构特点探讨影响高分子材料力学强度的因素，为研制设计性能更佳的材料提供理论指导。
鉴于高分子材料力学状态的复杂性，以及力学状态与外部环境条件密切相关，高分子材料的力学强度和破坏形式也必然与材料的使用环境和使用条件有关。
一、高分子材料的拉伸应力-应变特性（一） 应力－应变曲线及其类型测量材料的应力-应变特性是研究材料强度和破坏的重要实验手段。
一般是将材料制成标准试样，以规定的速度均匀拉伸，测量试样上的应力、应变的变化，直到试样破坏。
常用的哑铃型标准试样如图4-26所示，试样中部为测试部分，标距长度为l 0，初始截面积为A 0。
图4-26 哑铃型标准试样设以一定的力F 拉伸试样，使两标距间的长度增至l ，定义试样中的应力和应变为：A F =σ （4-57） 000l l l l l ∆=-=ε （4-58） 注意此处定义的应力σ等于拉力除以试样原始截面积A 0，这种应力称工程应力或公称应力，并不等于材料所受的真实应力。
同样这儿定义的应变为工程应变，属于应变的Euler 度量。
典型高分子材料拉伸应力-应变曲线如图4-27所示。
图4-27 典型的拉伸应力-应变曲线图中曲线有以下几个特征：OA 段，为符合虎克定律的弹性形变区，应力－应变呈直线关系变化，直线斜率E d d =εσ相当于材料弹性模量。
