蠕变(流变学)

蠕变是最早的“控制应力”流变仪测试之一,它可以真正地“蠕变”材料,即我们通过施加一个小的恒定应力,在相对较长的时间内测量样品的小运动(蠕变定义为蠕变顺应性J)。

这种测量方法的好处是,即使施加的应力很小,典型的小的合成变形(J)也会随着时间的推移而显著累积。

从流变学的观点来看,这也开始表明材料的“粘弹性”特性,因为它们随时间分解为以下区域:

  • G1哪一个是弹性结构拉伸处的初始快速“弹性”响应
  • G21现在的“粘弹性”响应仍然有一些快速的弹性应力,但随着较慢的粘弹性响应有所减缓
  • η2现在是“粘性”区域,所有的弹性结构(JE)都被拉伸,只剩下纯粘性流动

因此,早期的旋转流变仪往往将蠕变测试作为“高分辨率”粘度测量的一种形式,以确保流量曲线上的每个数据点都处于“稳态”,即纯粘性流动。

然而,下一代流变仪(如NETZSCH公司的Kinexus)拥有流动曲线中每个数据点的“实时数据”,因此也可以在不使用特定蠕变测试的情况下检查稳态。

因此,蠕变现在倾向于用于更专业的测试,如观察小的应用应力(如重力)对材料的长期影响,或模拟应用过程,如多重应力蠕变与恢复沥青/沥青样品的试验。

蠕变试验的恢复部分是验证蠕变结果的常用扩展。现在流变仪关闭小的施加应力,以字面上测量随时间的恢复,这里的蠕变弹性顺应性(JE)应该与恢复弹性顺应性(JR)相同。同样,“弹性”响应是最快的(G1),然后是“粘弹性”响应(G21)。由于粘性流动没有任何恢复我们有一个不可恢复的流动区域它与样品粘性流动的距离相同。