高分子材料是一種新型的結構材料，由于其優異的化學和物理性能而得到廣泛應用。在實際的使用過中，由于設計或使用不合理，也會出現開裂或者斷裂的情況，根據斷裂機理分類，其斷裂模式可以分為很多種，疲勞開裂/斷裂就屬于其中一種。

高分子材料斷口分析是高分子材料失效分析的重要方式之一，斷裂分析對材料的研發設計有重要意義，通過對其分析查找原理，了解機理來提高產品質量，改進工藝或者起到判斷責任等作用。斷裂是指材料收到外力發生隨機性的破裂，分離成兩個或者多個部分的現象。斷裂后的表面或者橫截面稱為斷口，通過對斷口的形貌特征分析，來研究高分子材料失效的性質和原因。斷口形貌特征分析是高分子材料研究的重要方法之一。高分子材料在外加載荷作用下漸裂經理了裂紋萌生、穩定擴展和快速擴展至三個階段。

高分子材料的塑性變形由深層的分子結構所致，材料在斷裂的過程中，空穴的擴展與塑性應變的相互影響會使斷裂過程變得復雜。簡單的聚合物晶粒中不能像金屬晶粒中發生的那樣因滑移引起塑性變形。

高分子材料的斷裂分為脆性斷裂和韌性斷裂。脆性在本質上總是與材料的彈性相應相關聯。斷裂前式樣的形變是均勻的，導致試樣斷裂的縫隙迅速貫穿垂直于應力方向的平面。一般的脆性斷裂是由所加應力的張應力分量引起的，韌性斷裂是由切應力分量引起的。

1、宏觀觀察

用肉眼或放大鏡低倍觀察，一般只能觀察，不能拍照，觀察到的信息通常采用語言進行描述。其放大倍率低于50倍，一般10倍左右，可以用來觀察斷口表面的粗糙度，裂紋起始、擴展及最終斷裂區的特征，判斷裂紋走向、起裂源位置、載荷類型及水平等。通常情況下此法是為進一步的光學顯微鏡觀察收集信息的。低倍觀察僅要求斷口表面潔凈，無污染即可。

2、光學顯微鏡觀察
光學顯微鏡較常用的是體視顯微鏡，當對宏觀斷口上的一些特征細節有必要做進一步放大觀察時，可以選用光學顯微鏡直接放大觀察。另外通常分析人員也采用低倍的光學顯微鏡做全斷口的拍照記錄，以獲取更全面更細節的斷口信息，也為下一步微觀觀察提供基礎信息。

3、掃描電鏡觀察
掃描電鏡是一種微觀觀察的方法，放大倍數可以到上千倍，甚至上萬倍，通常與能譜儀(EDS)連用，在斷口分析里主要有形貌觀察和微區成分分析兩個用途。由于高分子材料導電性較差，在掃描觀察前需在斷口上噴涂一定厚度的導電材料，如金、鉑等。另外，為了防止斷口表面燒傷，需要控制好觀察電壓，一般5-15Kv為宜。能譜儀進行成分分析時，可以采用點掃描、線掃描及面掃描三種形式，具體可根據實際需要進行選擇。

（掃描電鏡/SEM）

以上三種觀察方法在流程上是遞進的關系，先低倍后高倍，先宏觀再微觀。以上分析技術較為常用，除這些分析技術外，還可以選用金相顯微鏡、透射電鏡等進行觀察，具體也是根據實際需要來選擇。

材料斷裂面形貌特征參量與材料力學性能間的定量關系廣泛應用于材料的斷裂研究、失效分析和新材料的研制開發等領域。一般分為鏡面區、肋狀形態、弧形條紋線、應力白化區。
（1）鏡面區
鏡面區是裂紋沿一個或者少數幾個銀紋擴展破裂形成的，銀紋的長大取決于邊界上高分子鏈從無規線團向銀紋質中間的取向轉變的過程，較小的加載速度和較高的試驗溫度使銀紋長大的時間較為充足。
（2）肋狀形態
肋狀形態由粗糙帶和光滑帶交替構成，粗糙帶在前，光滑帶在后；粗糙帶由眾多高低不平的小平面組成，光滑帶上通常可觀察到銀紋剝離花樣。
（3）弧形條紋線
弧形條紋線是聚合物材料斷裂時裂紋擴展止裂和重新啟裂擴展留下的形貌特征，降低試驗溫度和提高加載速率往往導致聚合物材料斷面上出現弧形條紋線的距離減小。
（4）應力白化區
應力白化區是聚合物材料塑性變形的區域，是聚合物材料在外力作用下銀紋化或剪切屈服的結果，其圍觀斷裂面形貌往往是纖維形貌、微坑和拋物線花樣。