恢复和永久变形

恢复和永久变形

1.恢复
         在蠕变实验的过程中，将外力除去后橡胶逐渐地恢复，如图5-35.ABC是蠕变曲线，在t2时间除去负荷，橡胶将依CD曲线恢复。若是伸长变形，恢复的数量以原长的百分率表示，即：

      受力变形的橡胶，当外力除去时，橡胶分子便产生与外力大小相等，方向相反的收缩力（如本章第一节所述）。由于橡胶有粘性，内部所受的力不均衡，外力除去后，分子卷曲，重排，需要相当长的时间才能恢复变形前的平衡状况。所以，恢复也是松弛过程，其机理与蠕变相同，而变形则相反。同样可以用粘阻模型来说明，也可以作出某一温度下，不同时间的恢复组合曲线。
2.永久变形
        除去使橡胶变形的外力后，橡胶将逐渐恢复为原来的形状，如果又不能恢复的部分，这部分便称永久变形。伍德试验过几种硫化良好的胶料，证明变形后都可以恢复到原来的长度。所谓永久变形，只不过试样停放的时间不够长，温度不够高，还未完全恢复原长而已。往往将同一温度，同一观测时间里试样尚未恢复的部分称作永久变形。永久变形大的胶料恢复得慢，表示橡胶的粘度大或松弛时间较长。未达正硫化时间的橡胶，往往有较大的永久变形，因此橡胶的永久变形可作为判断硫化程度的一个参考指标。
      生胶因具有弹性变形和塑性流动，外力除去后，弹性变形部分能够恢复，而塑性变形部分不能恢复，留下真正的永久变形。但由于粘性阻碍，在一般测量条件下，还包括一部分尚未恢复的弹性变形部分。图5-36说明了这种关系。试验是将生胶溶液制成薄膜，将此薄膜伸长390%，然后去掉外力，量度其恢复的数量。在25摄氏度下，经过20余小时以后恢复曲线渐趋平坦；若将温度升至50摄氏度，又有明显的恢复；温度再升至100摄氏度，恢复量更大。最后，将试样放入溶剂中，稍行膨胀，则能再恢复至B点，如图所示，B点的剩余伸长才是真正的永久变形。由此可见，升高温度有助于橡胶恢复，膨胀作用减少了分子间的作用力，使分子易于转动，恢复作用加快。