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  隨著高分子材料在光學(xué)、包裝、汽車及建筑裝飾等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)對(duì)其表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高。刮擦是尖銳硬物在材料表面滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的一種力學(xué)變形和破壞行為。多維復(fù)雜應(yīng)力的作用使材料表面因塑性變形而形成可見(jiàn)劃痕，從而對(duì)材料的美觀性、完整性和持久性帶來(lái)負(fù)面影響。因此，高分子材料的耐刮擦性能逐漸受到工業(yè)界的特別關(guān)注。近年來(lái)，隨著刮擦測(cè)試相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的建立以及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始圍繞刮擦過(guò)程中的一些基本科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行深入探索和研究，對(duì)高分子材料的刮擦破壞模式與機(jī)理、材料內(nèi)在多層次結(jié)構(gòu)與刮擦性能關(guān)系等方面的理解也日趨深入，為高分子材料的耐刮擦性能改性提供了重要的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。隨著該領(lǐng)域的不斷豐富和發(fā)展，高分子材料表面刮擦研究已逐漸發(fā)展成為集力學(xué)、材料學(xué)、材料加工、儀器設(shè)計(jì)與制造、計(jì)算機(jī)模擬等多學(xué)科交叉的研究方向，對(duì)高分子材料的基礎(chǔ)研究與工程應(yīng)用具有重要意義。

  四川大學(xué)高分子研究所郭少云教授在《高分子學(xué)報(bào)》2018年第10期即將發(fā)表的綜述中系統(tǒng)評(píng)述了國(guó)內(nèi)外對(duì)高分子材料刮擦行為的研究進(jìn)展。從高分子材料刮擦性能測(cè)試和表征方法、刮擦過(guò)程中的變形與破壞機(jī)理、刮擦行為的影響因素以及耐刮擦改性方法等方面進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，并進(jìn)一步對(duì)當(dāng)前高分子材料刮擦研究的不足和未來(lái)的主要研究方向進(jìn)行了展望。

  高分子中材料表面在刮擦過(guò)程受到多維復(fù)雜應(yīng)力的作用，且高分子獨(dú)特的多層次結(jié)構(gòu)使得影響其刮擦行為的因素眾多，因此國(guó)內(nèi)外在高分子材料表面刮擦領(lǐng)域的研究大多以刮擦測(cè)試方法和材料工程改性為主，涉及到高分子材料非線性力學(xué)性能特點(diǎn)和刮擦破壞機(jī)理的基礎(chǔ)研究還較為缺乏，對(duì)刮擦機(jī)理的認(rèn)識(shí)仍有待進(jìn)一步深入。此外，雖然目前已經(jīng)發(fā)展了多種耐刮擦改性方法和技術(shù)，但在實(shí)際使用過(guò)程中當(dāng)受到較大的外界荷載時(shí)，即使具有優(yōu)良耐刮擦性能的高分子材料仍然可能形成刮痕而對(duì)其外觀和性能造成不利影響。

  因此，作者認(rèn)為，高分子材料刮擦研究未來(lái)主要的方向是：

  (1) 復(fù)雜條件和環(huán)境下高分子材料的刮擦行為研究。高分子材料在實(shí)際服役過(guò)程中會(huì)受到熱、氧、水、光、微生物和化學(xué)介質(zhì)等多種環(huán)境因素的綜合作用，在這些因素長(zhǎng)時(shí)間的影響下，其表面結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生較大的變化從而改變其刮擦行為。因此高分子材料刮擦的進(jìn)一步研究需要考慮各種環(huán)境變量的影響。

  (2) 高分子材料耐刮擦改性的新思路和新策略。常規(guī)耐刮擦改性方法著重于增強(qiáng)高分子材料抵抗刮擦形變的能力，而通過(guò)分子或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其表面已經(jīng)產(chǎn)生的刮痕能夠快速有效地進(jìn)行自修復(fù)正成為一個(gè)新興的研究方向。

  (3) 刮擦行為的計(jì)算機(jī)模擬與預(yù)測(cè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，將實(shí)驗(yàn)測(cè)試與計(jì)算機(jī)建模及有限元分析相結(jié)合，建立可預(yù)測(cè)復(fù)雜環(huán)境(溫度、應(yīng)力、濕度、載荷等)下刮擦行為的本構(gòu)模型，對(duì)深入認(rèn)識(shí)和理解高分子材料的耐刮擦機(jī)理，建立材料內(nèi)在多層次結(jié)構(gòu)與刮擦性能的關(guān)系具有重要意義。

  論文鏈接：http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20180089guoshaoyun.pdf