[發(fā)明專利]快速評價塑料管材耐慢速裂紋增長性能的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810018896.4 | 申請日： | 2018-01-09 |
| 公開（公告）號： | CN108318336A | 公開（公告）日： | 2018-07-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊波;翟偉;李茂東;王志剛;黃國家;丁金森;張雙紅;李仕平;伍振凌;何穎怡;喻文;笪菁 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣州特種承壓設(shè)備檢測研究院 |
| 主分類號： | G01N3/08 | 分類號： | G01N3/08;G01N1/28 |
| 代理公司： | 廣州駿思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425 | 代理人： | 吳靜芝 |
| 地址： | 510663 *** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 耐慢速裂紋增長 圓柱形試樣 快速評價 塑料管材 注塑 測試 關(guān)系函數(shù) 可再現(xiàn)性 拉伸測試 試樣制備 循環(huán)拉伸 正弦函數(shù) 預(yù)置 | ||
本發(fā)明涉及一種快速評價塑料管材耐慢速裂紋增長性能的方法，包括試樣制備和拉伸測試兩個步驟，通過注塑、預(yù)置缺口裂紋得到圓柱形試樣，采用呈正弦函數(shù)變化的拉力對圓柱形試樣進(jìn)行循環(huán)拉伸測試，獲得失效時間和應(yīng)力范圍的關(guān)系函數(shù)，用以評價所述圓柱形試樣的耐慢速裂紋增長性能。本發(fā)明的方法具有測試時間短、成本低、結(jié)果可再現(xiàn)性好的優(yōu)點。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及評價塑料管材性能的方法，尤其涉及一種快速評價塑料管材耐慢速裂紋增長性能的方法。
背景技術(shù)
目前，越來越多以聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯為代表的管道制品應(yīng)用在市政、建筑等領(lǐng)域中，這些材料由于具有柔性好、延展性強、耐腐蝕、易施工、抗震等特點，作為給水和燃?xì)夤艿啦牧弦呀?jīng)得到廣泛的認(rèn)可。隨著現(xiàn)代工業(yè)對塑料管材制品的使用壽命、耐壓等級要求越來越高，原材料生產(chǎn)商、生產(chǎn)企業(yè)一直在探求和開發(fā)耐壓等級更高、綜合性能更出色的塑料原料和管道制品。塑料原料和管道制品的耐慢速裂紋增長導(dǎo)致的破壞是影響塑料管道制品壽命的決定性因素。因此，必須對塑料專用樹脂以及管材的耐慢速裂紋增長性能進(jìn)行全面的表征與評價。
評價管材耐慢速裂紋增長性能的傳統(tǒng)方法是進(jìn)行長期靜液壓實驗，觀察管材的脆韌轉(zhuǎn)變點，脆性破壞時間越長，說明材料的耐慢速裂紋增長性能越好，但該類實驗費用高且時間長。后來研究者開發(fā)出通過預(yù)制各種缺陷形式來評價塑料管材耐慢速裂紋增長性能的試驗方法，包括切口管試驗、全切口拉伸蠕變試驗、賓夕法尼亞拉伸試驗、錐體試驗、缺口環(huán)試驗。例如PE管材專用樹脂經(jīng)歷了從PE63，PE80，PE100到PE100RC等幾代技術(shù)的發(fā)展，其耐慢速裂紋增長逐步提高，尤其是近幾年來PE100RC管材專用樹脂的成功開發(fā)，其耐慢速裂紋增長性能極為優(yōu)越。
通過現(xiàn)有的切口管試驗、全切口拉伸蠕變試驗等方法評價PE63，PE80，PE100，PE100RC管材耐慢速裂紋增長性能，使管材產(chǎn)生典型破壞時間分別為5，50，1000，15000h，破壞時間呈指數(shù)增長。也就是說，在PE管材行業(yè)，與上一代產(chǎn)品相比，新一代PE管材專用樹脂的耐慢速裂紋增長的破壞時間增加了一個數(shù)量級。那么未來第5代PE管材專用樹脂的耐慢速裂紋增長的破壞時間會超過100000h(約12年)。
現(xiàn)有常規(guī)的切口管試驗、全切口拉伸蠕變試驗、賓夕法尼亞拉伸試驗、錐體試驗、缺口環(huán)試驗等測試方法，存在實驗條件苛刻、成本高且測試時間長、測試結(jié)果穩(wěn)定性差、無法界定失效破壞模式是屬于管材的慢速裂紋增長導(dǎo)致的脆性失效模式等問題，同時嚴(yán)重阻礙了新一代專用樹脂開發(fā)速度。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種快速評價塑料管材耐慢速裂紋增長性能的方法，該測試方法具有測試時間短、成本低、結(jié)果可再現(xiàn)性好的優(yōu)點。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：快速評價塑料管材耐慢速裂紋增長性能的方法，包括試樣制備和拉伸測試兩個步驟；
所述試樣制備包括步驟：
S101：將塑料管材原料注塑制成圓柱形棒；
S102：在步驟S101制得的圓柱形棒上預(yù)置缺口裂紋，得到圓柱形試樣；
所述拉伸測試包括步驟：
S201：采用夾具夾緊圓柱形試樣；
S202：計算試驗載荷，測量應(yīng)力范圍△σ；
S203：采用呈正弦函數(shù)變化的拉力對圓柱形試樣進(jìn)行循環(huán)拉伸測試；
S204：測試直至圓柱形試樣失效，記錄失效周期Nf和應(yīng)力范圍△σ的數(shù)值，將失效周期Nf數(shù)值轉(zhuǎn)換為失效時間t，得到失效時間t和應(yīng)力范圍△σ的關(guān)系函數(shù)，用以評價所述圓柱形試樣的耐慢速裂紋增長性能；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于廣州特種承壓設(shè)備檢測研究院，未經(jīng)廣州特種承壓設(shè)備檢測研究院許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810018896.4/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
