淺談工程塑料的蠕變與疲勞

蠕變是指材料長時間受恒定應(yīng)力作用而應(yīng)變隨時間延長不斷增大的現(xiàn)象。粘彈性的特點決定了塑料的蠕變性能不同于金屬材料，金屬材料通常在高溫工作時發(fā)生蠕變，而塑料在常溫時就會有蠕變。塑料的蠕變起因于晶粒及分子鏈等滑移所造成的松弛和粘性流動。工程塑料的蠕變性能與工程塑料的結(jié)構(gòu)、載荷的大小、載荷作用的時間、環(huán)境溫度及濕度有關(guān)。用工程塑料制造結(jié)構(gòu)零部件時，必須考慮材料的蠕變，即在預(yù)定時間內(nèi)構(gòu)件尺寸允許的變化范圍。蠕變值較小的工程塑料有聚碳酸酯、聚砜和聚醚等，蠕變值較大的工程塑料主要有氟塑料和聚酰胺。

　　疲勞是材料在重復(fù)載荷的長時間作用下引起的力學(xué)性能下降或破壞的現(xiàn)象。疲勞性能通常用疲勞曲線表示，疲勞曲線以循環(huán)應(yīng)力幅S為縱坐標(biāo)，疲勞破壞循環(huán)次數(shù)Ⅳ的對數(shù)為橫坐標(biāo)。由疲勞曲線能確定某一應(yīng)力值的疲勞壽命，所加的應(yīng)力越大，則材料的疲勞壽命越短，斷裂前循環(huán)次數(shù)越少。疲勞壽命是疲勞曲線水平部分對應(yīng)的應(yīng)力值，在疲勞曲線沒有水平部分出現(xiàn)時，疲勞強度用某一循環(huán)次數(shù)時的應(yīng)力表示。許多金屬材料有明顯的疲勞極限，而工程塑料的疲勞極限不明顯，通常以循環(huán)次數(shù)的應(yīng)力值作為疲勞極限。