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力作用而應變隨時間延長不斷增大的現象。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構、載荷的大小、載荷作用的時間、環境溫度及濕度有關。用工程塑料制造結構零部件時，必須考慮材料的蠕變，即在預定時間內構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。

　　疲勞是材料在重復載荷的長時間作用下引起的力學性能下降或破壞的現象。疲勞性能通常用疲勞曲線表示，疲勞曲線以循環應力幅S為縱坐標，疲勞破壞循環次數Ⅳ的對數為橫坐標。由疲勞曲線能確定某一應力值的疲勞壽命，所加的應力越大，則材料的疲勞壽命越短，斷裂前循環次數越少。疲勞壽命是疲勞曲線水平部分對應的應力值，在疲勞曲線沒有水平部分出現時，疲勞強度用某一循環次數時的應力表示。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，通常以循環次數的應力值作為疲勞極限。