你是否曾好奇过，为什么一些塑料制品在长期使用后，会突然断裂或变形？
在长期日晒温度场载荷作用下，塑料件会发生弹性变形及蠕变变形。蠕变是指材料在持续应力载荷作用下，应变随时间增加的现象。它会使物体产生永久的变形，甚至断裂。它有别于简单的变形，而是材料在长时间内逐渐适应应力载荷的表现。这种适应过程可以理解为材料的“记忆效应”。塑料作为一种非金属材料，其蠕变行为具有独特的规律和特性。
蠕变应变及应变率曲线
通过观察塑料件的蠕变曲线，我们可以发现其蠕变应变的三个阶段。在初始阶段，材料会发生非常快速的应变，可以称之为“快速应变阶段”，在此阶段，会发生较快速的应变，但应变率会降低，直至保持一个恒定值，进入蠕变应变的第二个阶段“应变保持阶段”，经过较长时间的持续应力载荷作用，蠕变材料将会产生快速变形直至断裂，进入第三个阶段“材料断裂阶段”。完整和准确的材料蠕变应变测试及标定，应能够在测定第二阶段特性的同时，也准确体现第一阶段的特性。
了解塑料蠕变，不仅能帮助我们更好地理解材料的性能，还能为保障我们的安全提供依据。例如，在设计和生产过程中，需要考虑材料的蠕变特性，以确保产品的稳定性和使用寿命。同时，消费者在使用过程中，也应注意避免长时间持续应力载荷作用，以防止塑料制品发生蠕变断裂。
蠕变试验测试过程
蠕变试验通常是在某个较高温度下对试样施加恒定载荷（或恒定真应力），观察记录蠕变应变随时间的变化情况。工程应用中我们通常使用恒定载荷，也就是恒定工程应力来加载；但如果想要研究内在机理问题，通常要使用恒定真应力来作为加载方式。
某软质塑料的标称蠕变应变曲线图
塑料蠕变试验相关标准：
ISO 899-1 蠕变行为的测定 - 第 1 部分：拉伸蠕变
ISO 899-2 蠕变行为的测定 - 第 2 部分：三点加载的弯曲蠕变
ASTM D2990塑料拉伸、压缩和弯曲蠕变和蠕变破裂的标准测试方法
ISO 16770塑料 - 聚乙烯环境应力开裂 (ESC) 的测定 - 全缺口蠕变试验 (FNCT)
ISO 3384-1硫化或热塑性橡胶 – 压缩应力松弛的测定
蠕变试验确定了哪些特征值？
拉伸蠕变应变、标称拉伸蠕变应变、拉伸蠕变模量、标称拉伸蠕变模量、破断时间、等时应力-应变曲线、蠕变恢复等。
需要提前明确哪些条件？
进行蠕变性能测试，需明确三个条件：温度、载荷、时间。温度应与状态调节相同的环境下进行试验，试验时间内温度偏差在±2℃；载荷应与材料的预期应用相当，规定初始应变可通过模量进行换算得出初始载荷；时间无规定，准确至±2s内，通常在1000h内。
