蠕变和老化的区别

蠕变和老化的区别蠕变：应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限时也能出现。 岩石在地质条件下的蠕变可以产生相当大的变形而所需要的应力却不一定很大。蠕变随时间的延续大致分3个阶段：①初始蠕变或过渡蠕变,应变随时间延续而增加，但增加的速度逐渐减慢；②稳态蠕变或定常蠕变，应变随时间延续而匀速增加，这个阶段较长；③加速蠕变，应变随时间延续而加速增加,直达破裂点。应力越大，蠕变的总时间越短；应力越小，蠕变的总时间越长。但是每种材料都有一个最小应力值，应力低于该值时不论经历多长时间也不破裂，或者说蠕变时间无限长，这个应力值称为该材料的长期强度。岩石的长期强度约为其极限强度的2/3。 蠕变机制有扩散和滑移两种。在外力作用下，质点穿过晶体内部空穴扩散而产生的蠕变称为纳巴罗－赫林蠕变；质点沿晶体边界扩散而产生的蠕变称为柯勃尔蠕变。由晶内滑移或者由位错促进滑移引起的蠕变称为滑移蠕变，也称魏特曼蠕变。蠕变作用解释了岩石大变形在低应力下可以实现的原因。 蠕变在低温下也会发生，但只有达到一定的温度才能变得显著,称温度为蠕变温度。对各种金属材料的蠕变温度约为03Tm，Tm为熔化温度，以热力学温度表示。通常碳素钢超过300-350摄氏度，合金钢在400-450摄氏度以上时才有蠕变行为，对于一些低熔点金属如铅、锡等，在温室下就会发生蠕变。 高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象就是老化。老化是一种不可逆的变化，它是高分子材料的通病。担是人们可以通过对高分子老化过程的研究，采取适当的防老化措施，提高材料的耐老化的性能，延缓老化的速率，以达到延长使用寿命的目的。 （1）发和老化的原因主要是由于结构或组分内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基，等等。外界或环境因素主要是阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体（如、、、等）、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫，等等。 从结构上的原因来说，聚乙烯比聚四氟乙烯容易老化，因为C—F键的键能比C—H键的键能大，它起着保护碳链的作用。聚丙烯不如聚乙烯耐老化，这是因为聚丙烯的碳链上有甲基，甲基碳原子上的氢原子比较容易脱去。由于聚酰胺链上有羧基，聚酯纤维中的酯键容易水解，因此也容易老化。又如二烯烃聚合的橡胶中含C=C双键，容易发生热氧老化、光氧老化、臭氧老化。由于橡胶常在应力条件下使用，比较容易发生臭氧龟裂，因此臭氧老化是橡胶老化的主要原因。氯丁橡胶由于含有吸电子基的氯原子，因而较耐老化。 聚合物由于结构上的弱点而在一定外界条件下发生的各种老化现象如前所述。有的聚合物没有上述情况也会发生老化，如受到辐射特别是高能辐射时，化学键就会发生断裂，即使是近紫外光辐射也能足够打开一般的单键（C—H、O—H那样的强键除外）。

由于金属蠕变的累积，使金属部件发生过量的塑性变形而不能使用，或者蠕变进入到了加速发展阶段，发生蠕变破裂，均会使部件失效损坏，甚至发生严重事故。所以，对于长期运行的高温部件，要进行严格的蠕变监测。当然，一些部件在工作中出现一些塑性变形还是允许的，只要它们在整个工作期限内（例如10万小时），由于蠕变所累积的塑性变形量不超过允许值即可。例如，一般规定主蒸汽管道、高温蒸汽联箱经10万小时运行后，总变形量不超过1%；汽轮机汽缸10万小时后的总变形量不超过0。1%；锅炉的合金钢过热器管和再热管，当蠕变胀粗大于2。5%时，即行更换；锅炉的碳钢过热器管和再热器管，当蠕变胀粗大于3。5%时，即行更换。

不是很严格的讲，这三个名词没有什么分别，从材料的在蠕变和流变状态时所处的应力状态来看，这两种变形下的的应力都保持不变，但是从材料的本构模型来考察问题时就可以看出区别了，发生蠕变的主要是指粘弹性材料，而流变多指粘流性材料，以沥青为例说明这两种变形，当温度在正常工作温度区内，承受长期静荷载时呈现出蠕变现象（认为此时的沥青为粘弹性体），但是在施工温度下，沥青主要呈现出流动状态，其弹性成分几乎可以忽略，即主要发生流变。此外对于某些材料来讲，处于流变状态便可以认为材料产生了破坏。蠕变和流变都是粘弹性力学中的说法，徐变的说法好像在水泥混凝土的研究中比较常用，但是其和蠕变的概念没什么区别。如果你想比较系统的了解这三个词，还是建议你弄一本粘弹性力学或者流变学方面的书来看看。

答案补充

再补充一下，研究这些变形的时候都要考虑时间因素和温度因素的影响

1蠕变:

材料(高分子材料)在恒定的外界条件下T、P ,在恒定的外力σ下,材料变形长度随时间t的增加而增加的现象。例如:晾衣服的塑料绳(尼龙绳) ; 坐久了的沙发;晾着的毛衣

2应力松弛:

材料在一定温度下,受到某一恒定的外力(形变),保持这- 形变所需随时间的增加而逐渐减小的现象;例如:松紧带子;密封件在受外力时,密封效果逐渐变差(密封的重要问题)

3滞后:

交变压力作用下,敲子材料的形变总是落后于应力变化的现象;例如:橡胶轮胎传送带,一侧拉力,一侧压力;防震材料,隔音材料

4内耗:

形变总是落后于应力,有滞后存在,由于滞后,在每-循环中就有质量的损耗,滞后环在拉伸中所做的功,作为热能而散发。

聚合物的特性让它具有这些现象，因为绝大多数高分子化合物是许多相对分子质量不同的同系物的混合物，因此高分子化合物的相对分子质量是平均相对分子量。高分子化合物是由千百个原子以共价键相互连接而成的，虽然它们的相对分子质量很大，但都是以简单的结构单元和重复的方式连接的，所以容易产生这些现象。

扩展资料：

高分子同低分子比较，具有如下几个特点：

1、从相对分子质量和组成上看，高分子的相对分子质量很大，具有“多分散性”。大多数高分子都是由一种或几种单体聚合而成。

2、从分子结构上看，高分子的分子结构基本上只有两种，一种是线型结构，另一种是体型结构。线型结构的特征是分子中的原子以共价键互相连接成一条很长的卷曲状态的“链”（叫分子链）。体型结构的特征是分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三度空间的网络结构。这两种不同的结构，性能上有很大的差异。

3、从性能上看，高分子由于其相对分子质量很大，通常都处于固体或凝胶状态，有较好的机械强度；又由于其分子是由共价键结合而成的，故有较好的绝缘性和耐腐蚀性能；由于其分子链很长，分子的长度与直径之比大于一千，故有较好的可塑性和高弹性。高弹性是高聚物独有的性能。此外，溶解性、熔融性、溶液的行为和结晶性等方面和低分子也有很大的差别。

参考资料来源：

百度百科 - 高分子化合物

百度百科 - 蠕变

百度百科 - 应力松弛

百度百科 - 滞后现象

百度百科 - 内耗

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