변형- 탄성 변형/ 소성 변형/ 크리프 변형

탄성 변형 - 고체내 원자들 간의 화학적 결합을 끊는 것이 아닌 당기는 변형으로, 원자간의 거리 변화가 재료 전체에 걸쳐 누적되어서 거시적으로 나타난 형태로, 힘을 제거하게 되면 원상태로 돌아오게 됩니다. 응력과 변형이 선형적인 관계를 가집니다. 원자간의 거리가 멀어지게 되면 인력이 발생, 가까워지면 척력이 발생합니다.

응력 \(\sigma\)=\(\frac{P}{A}\)이고 변형률 \(\epsilon\)=\(\frac{L-L_0}{L0}\)

 

소성 변형 - 소성변형은 탄성변형보다 더욱 강한 응력을 가해 원자간의 결합이 끊어지면서 생기는 변형입니다. 이 경우 응력이 제거되어도 원상태로 복구되지 않습니다. 화학결합이 공유결합이거나 부분 공유 결합인 비금속이나 화합물들은 방향성 결합으로 인해 전위 이동이 어렵습니다. 하지만 절대 온도로 나타낸 용융 온도의 1/2 이상의 온도에서는 어느 정도의 전위 이동이 발생합니다.

 

크리프 변형 - 재료는 크리프 라고 하는 시간 의존적 기구에 의해 변형이 발생하게 됩니다. 크리프 변형의 주요 기구는 공공의 확산성 이동입니다. 재료에 응력을 가하면 그 수직 방향으로 공공이 불균일하게 형성되는데 이 공공이 균일하게 분포하기 위해서 이동을 합니다. 공공의 이동은 원자의 이동과 반대되기 때문에 이로 인해 원자가 이동하여 변형이 일어나게 됩니다. 폴리머의 경우 사슬 분자의 미끄러짐이 주요기구가 됩니다. 결정질 재료의 크리프 거동은 온도 의존성이 큽니다.