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    1. 聚焦新聞

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      恢復和永久變形

      1.恢復
               在蠕變實驗的過程中,將外力除去后橡膠逐漸地恢復,如圖5-35.ABC是蠕變曲線,在t2時間除去負荷,橡膠將依CD曲線恢復。若是伸長變形,恢復的數量以原長的百分率表示,即:


            受力變形的橡膠,當外力除去時,橡膠分子便產生與外力大小相等,方向相反的收縮力(如本章第一節所述)。由于橡膠有粘性,內部所受的力不均衡,外力除去后,分子卷曲,重排,需要相當長的時間才能恢復變形前的平衡狀況。所以,恢復也是松弛過程,其機理與蠕變相同,而變形則相反。同樣可以用粘阻模型來說明,也可以作出某一溫度下,不同時間的恢復組合曲線。
      2.永久變形
              除去使橡膠變形的外力后,橡膠將逐漸恢復為原來的形狀,如果又不能恢復的部分,這部分便稱永久變形。伍德試驗過幾種硫化良好的膠料,證明變形后都可以恢復到原來的長度。所謂永久變形,只不過試樣停放的時間不夠長,溫度不夠高,還未完全恢復原長而已。往往將同一溫度,同一觀測時間里試樣尚未恢復的部分稱作永久變形。永久變形大的膠料恢復得慢,表示橡膠的粘度大或松弛時間較長。未達正硫化時間的橡膠,往往有較大的永久變形,因此橡膠的永久變形可作為判斷硫化程度的一個參考指標。
            生膠因具有彈性變形和塑性流動,外力除去后,彈性變形部分能夠恢復,而塑性變形部分不能恢復,留下真正的永久變形。但由于粘性阻礙,在一般測量條件下,還包括一部分尚未恢復的彈性變形部分。圖5-36說明了這種關系。試驗是將生膠溶液制成薄膜,將此薄膜伸長390%,然后去掉外力,量度其恢復的數量。在25攝氏度下,經過20余小時以后恢復曲線漸趨平坦;若將溫度升至50攝氏度,又有明顯的恢復;溫度再升至100攝氏度,恢復量更大。最后,將試樣放入溶劑中,稍行膨脹,則能再恢復至B點,如圖所示,B點的剩余伸長才是真正的永久變形。由此可見,升高溫度有助于橡膠恢復,膨脹作用減少了分子間的作用力,使分子易于轉動,恢復作用加快。
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