这篇文章是一个断口图谱，有助于理解包括聚碳酸酯、聚乙烯和聚酰亚胺在内的聚合物断裂的原因和机制，并有助于识别和解释断口表面的形态。断口显示了这些表面的准脆性疲劳裂纹扩展、脆性和韧性断裂、裂纹扩展机制、撕裂、纤颤和疲劳条纹。

在工程塑料的设计和选择中，机械性能往往是最重要的性能。温度、分子结构、结晶度、粘弹性以及环境、填料和增强剂的作用是影响工程塑料力学性能的基本因素。讨论了确定力学性能的试验方法，包括应力应变试验、模量定向拉伸试验、强度试验、强度定向拉伸试验、冲击试验和动态力学试验。

就电性能而言，塑料可分为热固性和热塑性材料，其中一些是导电的或半导体的。本文详细介绍了影响塑料性能的因素。它讨论了用于确定以下塑料介电性能的主要测试方法:介电击穿电压、介电强度、介电常数、耗散系数、电弧跟踪电阻、绝缘电阻、体积和表面电阻率或电导率。列出了美国和国外一些测试机构推荐的测试规范和条件，用于表征塑料材料的电性能。本文介绍了这些性能对绝缘材料选用的影响。概述了电磁屏蔽和电磁干扰的测试方法。弹性体的名称、电性能和应用被制成表格。

塑料的光学测试包括材料的特性和光学元件的分析。本文重点介绍了测试光学元件各种特性的方法，包括透射率和雾度、黄度、折射率、双折射，以及表面不规则性、污染、光泽和颜色。它提供了一个关于临时测试的简短说明，这对于使用和测试透镜、棱镜和光管的实际应用是有益的，因为其他测试仪器通常不可用。

本文描述了导致塑料降解的风化和环境因素，包括温度变化、湿度、阳光、氧化、微生物侵蚀和其他环境因素。它介绍了老化因素的总体概述，它们对塑料材料的影响，以及可用于估计实际使用过程中塑料组分反应的加速测试方法。本文重点介绍了使用温度的测定，因为它表明了材料在长时间暴露于高温下时保持某种特性的能力。最后描述了各种降解过程，即热降解、热氧化降解、光氧化降解、环境腐蚀和化学腐蚀，并讨论了检测这些降解过程的方法。

可燃性是材料易着火和快速燃烧的能力。本文提供了有关聚合物易燃性测试的信息以及引用这些测试的代码和法规。许多组织参与了可燃性特性的表征和规范，从而产生了几种可燃性测试的分类策略，包括特定火灾反应特性的测试、研究测试与验收测试、不同严重程度的测试以及来源基础的测试。本文概述了提高聚合物耐火性能的基本方法和燃烧过程(加热、分解、点火、燃烧和传播)。它提供了对测试方法的简要描述，测试方法分为两种类型，一种基于火灾响应特性，另一种基于聚合物材料的特定应用。

摩擦学是研究相对运动中相互作用表面的科学和技术，或者是研究摩擦、磨损和润滑的科学和技术。本文主要关注摩擦和磨损过程，以帮助评估和选择材料，用于摩擦和磨损应用的聚合物和一些复合材料。它提供了有关摩擦、磨损类型和润滑的信息。本文包括对摩擦和磨损测试方法的简要描述，实验室规模的摩擦和磨损测试，通常用于对应用程序的候选材料的性能进行排名或研究特定的磨损过程。它描述了使用/不使用磨料进行的磨损测试，并解释了PV极限的概念(其中P是接触压力，V是速度)。最后给出了高分子材料摩擦磨损试验数据的参考文献和表格。

热分析为研究人员和工程师确定聚合物分子的未知和可复制的行为特性提供了有力的工具。本文介绍了工程塑料的热分析和热性能，包括基础聚合物的化学组成、链构型、构象、基础聚合物加或不加添加剂的加工;以及作为未填充的、成形的物品或作为复合结构的组成部分的基础聚合物对化学、物理和机械应力的反应。它还描述了热分析技术，包括差示扫描量热法、热重分析、热力学分析和流变分析。本文还总结了工程塑料应用中的基本热性能，如导热系数、耐温性、热膨胀、比热、玻璃化转变温度的测定等。最后讨论了九种温控器树脂系统的热性能和相关性能，按低、中、高使用温度能力分为三组。

本文讨论了塑料作为聚合物材料的变形和粘弹性特性，重点介绍了用于评价其力学性能的测试方法，用于分析预测聚合物变形响应的方法，以及粘弹性对所使用的测试方法的影响。评价塑料粘弹性的两种常用方法是蠕变试验和动态力学试验。测试数据的图形或表格分析、时间-温度叠加和经验相关方法通常用于分析预测聚合物的变形特性。

聚合物的粉末床熔融(PBF)是在粉末床中熔融和熔合聚合物的增材制造工艺的集合。本文提供了一套完整的材料和过程中涉及的PBF聚合物。讨论包括热和制造问题的细节，安全，后处理和精加工的考虑，以及PBF聚合物零件的主要缺陷和PBF生产的零件的机械性能。本文介绍了聚合物PBF的应用实例。

聚合物由于其特性和加工的多功能性，为医疗应用提供了广泛的选择。本文介绍了聚合物材料的概况和使其成为一类独特材料的特点。它描述了分类聚合物的方法，包括聚合方法，材料如何变形，或分子起源或稳定性。本文包含列出医疗器械中常用医用聚合物的表格。它解释了医用聚合物的选择标准和材料选择失效分析和预防的监管方面。失效分析和预防过程，以确定在产品生命周期的不同阶段出现的失效的根本原因。本文阐述了塑料制品失效分析的机理。它讨论了医用聚合物的使用趋势，如用于植入物的高性能聚合物、组织工程和生物可吸收聚合物。

本文讨论了聚合物生物相容性的几个方面，包括合适聚合物的选择、材料的具体使用、聚合物在身体部位的接触以及接触的持续时间。从生物相容性的角度描述了影响聚合物生物反应的因素。这些包括原材料，制造过程，清洁和灭菌过程，以及生物降解和生物稳定性。综述了聚合物的常用测试方法，如化学测试、机械测试和热测试。最后有一节是关于监管机构提供的关于聚合物和含聚合物装置的生物相容性测试的指导，可以帮助选择正确的分析。

根据国际标准化组织(ISO)/ASTM国际52900，增材制造(AM)可分为材料挤压、材料喷射、vat光聚合、粘合剂喷射、板材层压、粉末床熔融(PBF)和定向能沉积。本文讨论了使用激光熔融/烧结、熔合剂和能量以及热熔PBF进行聚合物粉末3D打印所涉及的工艺。它提供了有关聚合物粉末参数和建模、粉末处理系统、粉末表征、粉末原料的流动性和聚合物部件特性的信息。本文介绍了PBF中聚合物的类型，粉末回收的过程，以及PBF在增材制造中的前景。此外，还介绍了聚醚醚酮(PEEK)在生物医学上的应用。

聚合物和聚合物复合材料由于其特殊的材料性能，在摩擦学应用中变得越来越有吸引力。本文首先讨论聚合物摩擦和磨损的基本原理。综述了高分子材料在摩擦学领域的主要应用。本文解释了载荷、滑动速度和温度对摩擦系数的影响。它描述了三种类型的磨损模式，即磨蚀，粘附和疲劳。本文讨论了聚合物复合材料和聚合物涂层的摩擦性能。最后提供了聚合物和聚合物复合材料摩擦测试的信息。

蠕变变形通常是通过在足够高的相应温度下对材料施加恒定载荷或恒定的真应力来研究的，以便在合理的时间内产生可测量的蠕变应变。本文提供了蠕变的现象学描述，并解释了结晶固体中蠕变的测试和机理。它还提供了关于结晶和非晶固体蠕变响应的信息。

本文综述了陶瓷和三类聚合物(纤维、塑料和弹性体)的一般力学性能和常用测试方法。测定塑料的抗拉强度、屈服强度、屈服点和伸长率的力学试验方法有短期拉伸试验、抗压强度试验、弯曲强度试验和热挠曲温度试验。最常用的塑料冲击性能测试是Izod缺口梁测试、Charpy缺口梁测试和飞镖穿透测试。一组或一股纤维的两种基本测试方法是单丝拉伸试验和束拉伸试验。陶瓷的性能测试主要采用室温强度试验、高温强度试验和耐腐蚀试验。

材料喷射(MJ)是增材制造工艺的一种分类，它涉及以分层方式选择性喷射并随后将液滴固化到基材上。本文仅关注聚合物的MJ，提供了一个过程概述，并描述了将其与其他增材制造技术区分开来的功能特征。它提供了关于构建和支撑材料的属性和设计注意事项的信息。工艺对最终零件性能和整体质量的影响，以及相应的设计考虑也被涵盖。文章还讨论了聚合物MJ体系的应用前景。

本文讨论了热固性树脂最常用的热分析方法。这些方法包括差示扫描量热法、热力学分析、热重分析和动态力学分析。本文还讨论了未固化热固性树脂的特性及固化工艺。然后，介绍了表征固化热固性材料和复合材料物理性能的技术。给出了热固性和热塑性聚合物的应力-应变曲线的几个例子。

流变学的定义是研究物质的流动和变形。本文从对流动行为的考察开始。它描述了用于聚合物在其熔融状态流变学测试的几何形状和方法。它还讨论了主要处于固态的材料和用于固体测试的方法。给出了不同力学性能的单向和动态振荡试验实例。

在讨论固体材料(包括金属和聚合物)的断裂时，通常首先介绍应力-应变行为以及诸如温度和应变率等不同条件如何影响变形和断裂机制。本文描述了聚合物材料中的裂纹和断裂，回顾了弹性模量作为温度或时间参数的函数的行为，强调了其变形和断裂的粘弹性性质的重要性。讨论了聚合物在应力下的行为，提供了韧性和脆性行为的信息，并描述了聚合物中的裂纹萌生和裂纹形成和裂纹断裂。高分子材料的宏观永久变形是由剪切屈服和裂纹引起的，并最终导致断裂和破坏。