在材料科學(xué)中，塑料蠕變有時(shí)被稱為冷流。在這方面，塑料和其他材料的區(qū)別在于塑料顯示出時(shí)間依賴性的粘彈性行為。粘彈性行為是當(dāng)經(jīng)歷變形時(shí)顯示粘性和彈性特性的材料的特性。這可能是長(zhǎng)期暴露于仍然低于材料的屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)的高應(yīng)力水平。材料的屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)的定義是該材料永久性變形的應(yīng)力。變形是指由于施加的力或溫度變化引起的物體形狀的任何變化。第一種情況可能是拉力，有時(shí)稱為拉力，壓縮力(推力)或剪切力的結(jié)果，彎曲或扭轉(zhuǎn)(扭轉(zhuǎn))。變形通常被描述為“應(yīng)變”。在屈服點(diǎn)之前，材料將彈性變形，并且在施加的應(yīng)力被去除時(shí)將恢復(fù)到其原始形狀。一旦屈服點(diǎn)通過，變形的一部分將是永久的和不可逆的。



塑料蠕變類型

有各種蠕變。蠕變是一種強(qiáng)烈的溫度依賴性的擴(kuò)散蠕變形式。蠕變是擴(kuò)散控制蠕變的第二種形式。它仍然是溫度依賴性，但不如蠕變那么多。在鋁，鉛和錫系統(tǒng)以及一些陶瓷，冰和一些焊料中觀察到Harper-Dorn蠕變。前兩種蠕變是粒度依賴的，而蠕變是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)依賴的。

塑料蠕變階段

蠕變是最常研究的長(zhǎng)期性能測(cè)試之一。蠕變不會(huì)突然發(fā)生，而是長(zhǎng)期應(yīng)用壓力的結(jié)果。蠕變因此是時(shí)間依賴的變形。有三個(gè)階段的蠕變。在第一階段，稱為“主蠕變”，應(yīng)變率首先較高，但隨著時(shí)間的推移而減慢。在二次蠕變中，蠕變以相對(duì)均勻的速率發(fā)生，并且在此點(diǎn)被稱為“蠕變應(yīng)變速率”。最后，三次蠕變發(fā)生在加速蠕變速率，當(dāng)材料斷裂或破裂時(shí)結(jié)束。

塑料變形

速率確定變形率的材料有幾種功能。這些包括材料的性質(zhì)，曝光時(shí)間，曝光溫度和施加的結(jié)構(gòu)載荷。事實(shí)上，取決于施加的應(yīng)力量，施加多長(zhǎng)時(shí)間，溫度和施加的結(jié)構(gòu)載荷，變形可能如此大，使得部件在其設(shè)計(jì)的應(yīng)用中不再能夠執(zhí)行。渦輪葉片將是一個(gè)例子。蠕變可能非常大，以致隨著時(shí)間的推移，刀片將與殼體接觸，導(dǎo)致刀片失效。蠕變可能不會(huì)導(dǎo)致故障模式。在混凝土中是可取的，因?yàn)樗鼫p輕可能導(dǎo)致開裂的拉伸應(yīng)力。