[發(fā)明專利]一種核用PEEK電纜壽命評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110252908.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN112630136A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建喜;周城;張海松;徐偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中廣核三角洲（太倉(cāng)）檢測(cè)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00;G01N3/08
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

1.一種核用PEEK電纜壽命評(píng)估方法，其特征在于：包括熱氧老化實(shí)驗(yàn)、輻照老化實(shí)驗(yàn)以及壽命評(píng)估計(jì)算；

所述熱氧老化實(shí)驗(yàn)包括以下步驟：

第一步，將待測(cè)的PEEK電纜在金屬桿上均勻纏繞三周，然后將數(shù)個(gè)纏繞PEEK電纜的金屬桿分別垂直懸掛于五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，在每個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，纏繞PEEK電纜的金屬桿均勻間隔放置，調(diào)節(jié)五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱內(nèi)溫度分別為310℃、280℃、240℃、180℃、160℃，升溫速率為50-60℃/min，待熱老化試驗(yàn)箱中溫度恒定后，從五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中各取出一個(gè)纏繞PEEK電纜的金屬棒，作為熱氧老化初始樣品，之后每隔24h從五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中分別取樣，得到熱氧老化樣品；

第二步，將取出的各熱氧老化初始樣品和熱氧老化樣品在25℃下保存至少16個(gè)小時(shí)后，測(cè)試各熱氧老化初始樣品和熱氧老化樣品的斷裂伸長(zhǎng)率，并計(jì)算各熱氧老化樣品的斷裂伸長(zhǎng)率保留值，所述斷裂伸長(zhǎng)率保留值是熱氧老化樣品與相同老化溫度的熱氧老化初始樣品兩者的斷裂伸長(zhǎng)率比值；

第三步，以斷裂伸長(zhǎng)率保留值為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的老化時(shí)間為橫坐標(biāo)作圖，分別作不同溫度的熱氧老化樣品的斷裂伸長(zhǎng)率保留值-老化時(shí)間的坐標(biāo)圖，根據(jù)所述斷裂伸長(zhǎng)率保留值-老化時(shí)間的坐標(biāo)圖，所述老化時(shí)間記作τ，分別擬合得到310℃、280℃、240℃、180℃、160℃的熱氧老化溫度下斷裂伸長(zhǎng)率保留值為50%時(shí)老化時(shí)間的值，分別記作τ₅₀³¹⁰、τ₅₀²⁸⁰、τ₅₀²⁴⁰、τ₅₀¹⁸⁰、τ₅₀¹⁶⁰，所述熱氧老化溫度記作T，將τ₅₀³¹⁰、τ₅₀²⁸⁰、τ₅₀²⁴⁰、τ₅₀¹⁸⁰、τ₅₀¹⁶⁰與對(duì)應(yīng)的老化溫度作lnτ-的坐標(biāo)圖，進(jìn)行線性擬合，得到使用壽命和熱氧老化溫度的線性函數(shù)；

所述輻照老化實(shí)驗(yàn)包括以下步驟：

第一步，將待測(cè)的PEEK電纜在金屬桿上均勻纏繞三周，然后將數(shù)個(gè)纏繞PEEK電纜的金屬桿分別垂直懸掛于五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，在每個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，纏繞PEEK電纜的金屬桿均勻間隔放置，設(shè)定五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱的溫度為25℃，之后在五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中均放入鈷源內(nèi)輻照，控制五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中的PEEK電纜受到的輻照劑量分別為0 kGy、500kGy、1000 kGy、1500 kGy、2000 kGy，取樣，得到25℃輻照老化樣品；

第二步，將待測(cè)的PEEK電纜在金屬桿上均勻纏繞三周，然后將數(shù)個(gè)纏繞PEEK電纜的金屬桿分別垂直懸掛于五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，在每個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，纏繞PEEK電纜的金屬桿均勻間隔放置，設(shè)定五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱的溫度為55℃，之后在五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中均放入鈷源內(nèi)輻照，控制五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中的PEEK電纜受到的輻照劑量分別為0 kGy、500kGy、1000 kGy、1500 kGy、2000 kGy，取樣，得到55℃輻照老化樣品；

第三步，將待測(cè)的PEEK電纜在金屬桿上均勻纏繞三周，然后將數(shù)個(gè)纏繞PEEK電纜的金屬桿分別垂直懸掛于五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，在每個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中，纏繞PEEK電纜的金屬桿均勻間隔放置，設(shè)定五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱的溫度為90℃，之后在五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中均放入鈷源內(nèi)輻照，控制五個(gè)熱老化試驗(yàn)箱中的PEEK電纜受到的輻照劑量分別為0 kGy、500kGy、1000 kGy、1500 kGy、2000 kGy，取樣，得到90℃輻照老化樣品；

第四步，將取出的輻照老化樣品在25℃下保存至少16個(gè)小時(shí)后，測(cè)試各輻照老化樣品的斷裂伸長(zhǎng)率，并計(jì)算各輻照老化樣品斷裂伸長(zhǎng)率保留值，所述輻照老化樣品斷裂伸長(zhǎng)率保留值是各輻照老化樣品和相同溫度下輻照劑量為0 kGy輻照老化樣品的斷裂伸長(zhǎng)率比值；

第五步，以斷裂伸長(zhǎng)率保留值為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的輻照劑量為橫坐標(biāo)作圖，分別作不同輻照劑量的輻照老化樣品的斷裂伸長(zhǎng)率保留值-輻照劑量的坐標(biāo)圖，根據(jù)所述斷裂伸長(zhǎng)率保留值-輻照劑量的坐標(biāo)圖，分別擬合得到25℃、55℃、90℃下斷裂伸長(zhǎng)率保留值為50%時(shí)輻照劑量的值，分別記作y₅₀²⁵、y₅₀⁵⁵、y₅₀⁹⁰，輻照老化溫度記作T，將y₅₀²⁵、y₅₀⁵⁵、y₅₀⁹⁰與對(duì)應(yīng)的輻照老化溫度作y- 的坐標(biāo)圖，進(jìn)行線性擬合，得到輻照劑量和輻照老化溫度的線性函數(shù)；

所述壽命評(píng)估計(jì)算包括以下步驟：

第一步，根據(jù)所述熱氧老化實(shí)驗(yàn)得到的使用壽命和熱氧老化溫度的線性函數(shù)，計(jì)算得到特定溫度下PEEK電纜的使用壽命τ₁；

第二步，根據(jù)所述輻照老化實(shí)驗(yàn)得到的輻照劑量和輻照老化溫度的線性函數(shù)，并參考被評(píng)估的PEEK電纜所在的使用環(huán)境每年累積的輻照劑量，計(jì)算得到特定溫度下受到額定輻照劑量時(shí)PEEK電纜的使用壽命τ₂；

第三步，根據(jù)τ= 30% *τ₁+ 70% * τ₂計(jì)算PEEK電纜的使用壽命τ。