（六）
　　高分子聚合物自诞生之日起，就成为了一种新型的工程材料，例如：合成橡胶、合成纤维和塑料，以及后来发展起来的，复合材料和塑料合金等。这种新型材料，可以替代天然材料。
　　但是，高分子聚合物材料，作为一种新型的工程材料，它的性能与使用寿命之间的关系；性能与材料组份之间的关系等，我们了解甚少。尤其是聚合物材料的断裂力学邻域中的研究。
　　我在1986年，研究“聚合物材料老化寿命”问题的同时，也在研究聚合物材料的断裂问题。这是因为，倘如用聚合物材料，替代传统的金属材料，制成了机械部件。而任何机械部件，都要受到载荷的作用。于是，用聚合物材料制造的机械部件可靠性，则关系到整个系统的可靠性，这个问题我们不能忽视。
　　断裂力学是上世纪五十年代末，发展起来的一门边缘学科。它是固体力学的一门分支。到了七十年代，断裂力学中“线弹性断裂力学”的研究部分，有了相当的进展。而“弹塑性断裂力学”的部分，各国科学家正在努力研究，也出了不研究成果。然而，至少在上世纪八十年代前，人们对于聚合物材料断裂机理的了解，知晓甚少。
　　聚合物材料的断裂，是一个十分复杂的过程。聚合物材料的断裂，不仅与材料在载荷的作用下，发生弹塑性变形有关，而且还与材料的老化密不可分。聚合物材料除了类似金属材料的“疲劳”外，存在着材料的“老化”问题。“老化”的结果，或使材料表面产生裂纹，或使失去其原来所具备的韧性，而变得非常的“脆”等等。
　　当时，涉及研究聚合物材料断裂力学的人，似乎不是很多，可以参考的文献也很少，尤其是聚合物材料的结构构件。
　　我的研究是基于这样一个事实：如果聚合物材料结构构件（简称“结构件”，这种“结构件”是一个广义上的概念，它是用聚合物材料制造的产品，譬如机器上的某个零部件等），材质为聚合物的“结构件”，在一定环境、不确定的载荷长期作用下，聚合物材料的本身，必将出现裂纹，并且裂纹随之扩展。裂纹扩展的结果，导致材料断裂。换言之，材料的断裂标志着，聚合物材料结构构件失效了，俗称“坏掉了”。
　　我认为：“结构件”之所以会“失效”，是由于一定环境下载荷的连续作用，“结构件”的内部产生了综合效应，它包括化学——物理老化。于是。材料在宏观上出现裂纹，继而扩展开裂，直至失效，并且这一过程是连续的。我们把这种过程，称谓“高分子材料结构构件化学——物理老化的扩散过程”，简称“扩散过程”。聚合物材料在“扩散过程”中，由“弹塑性”向“脆”性转化。而转化的主要原因在于聚合物材料的老化。
　　因此，高分子聚合物材料的断裂，也许是脆性断裂，也许是弹塑性断裂，也许两者综合的断裂。所以给研究带来了不少困难。
　　为了严谨的研究“聚合物材料结构构件失效”的问题，我们定义了两个，有关“结构件”的可靠性定义。
　　根据“扩散过程”和两个有关“结构件”的可靠性定义。我在数学上，求得了“结构件”的失效分布函数、扩散系数、偏移系数，以及可靠指标等数学表达式。所求的数学表达式，对于研究聚合物材料的断裂，及其可靠性，有着重要的意义。尤其是聚合物材料可靠指标的计算式，可靠指标的计算式是制订聚合物材料，安全系数的理论依据。
　　我此项研究的成果，于1989年8月发表在我国“国家自然科学基金委员会材料与工程科学部”主办的《材料科学进展》第3卷第4期上，题为“高分子材料结构构件的失效分析”。
　　上世纪六十年代以来，固体力学科学中的断裂力学研究，在金属材料和无机非金属材料邻域，尤其是无机非金属材料邻域，取得了非常大的成就，已经具备比较完整的“断裂力学”理论体系，譬如Griffith的线弹性断裂力学理论。
　　然而，聚合物材料作为真正意义上的工程材料，始于上世纪三十年代末。聚合物材料刚开始应用时，由于其应用范围较小。因此，人们对于聚合物材料“断裂”的研究，没有形成系统。事实上，一直到上世纪八十年代初，还没有形成关于聚合物材料断裂力学的研究的系统。
　　由于高分子聚合物材料，具备了优良的性能，因此从上世纪七十年代起，应用范围不断扩大。适用于不同场合应用的高分子聚合物材料，被不断地制造出来。新型材料层出不尽，例如：工程塑料合金、聚合物基复合材料等。因此，对于这些新型的聚合物材料，进行系统的“断裂力学”研究，势在必行。
　　我的研究，是在原有的“线弹性断裂力学”理论、“弹塑性断裂力学”研究的基础上，加以拓展延伸，延伸到了有机高分子材料邻域。我想，我们的贡献在于，综合了两种断裂形态的研究，在聚合物材料断裂的分析中，植入了可靠性分析。
　　我本能地感到，我的研究将在聚合物材料的应用中，起着举足轻重的作用。
　　既然研究的大门已被我打开，我也走进了这扇“大门”。本想再作深入而系统的研究，设想建立起“高分子聚合物材料断裂力学”，研究的基本理论。这是一种有别于金属材料、无机非金属材料，断裂力学的基本理论。然而，接踵而来所发生的事，我不得不终止了研究。
　　现在，二十一世纪的前十年将要过去，我离开这一理论的研究，也要将近二十年了。我想，二十年来，在世界各国科学家的努力下，一种既具有弹塑性，又具有脆性的材料，例如：高分子聚合物材料中，断裂力学的研究，一定取得了惊人的成就。固体力学的内容，也更加丰富了吧。（待续）