[發明專利]一種用于測量抗裂紋能力的試樣、模具及方法

在審

• 申請號: 202210833822.2
• 申請日: 2022-07-15
• 公開（公告）號: CN115308009A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 劉琳;郝艷捧;陽林;張瀅瀅;黃若棟;高超;周福升;楊蕓;熊佳明;鄭堯;王國利
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;G01N3/20;G01N3/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 周春麗

本發明公開了一種用于測量抗裂紋能力的試樣、模具及方法。所述試樣包括環氧塊、金屬嵌件以及開設在環氧塊上的裂紋，所述金屬嵌件是一形狀規則的方形金屬塊，所述環氧塊是一個環氧樹脂澆注而成的方形環氧塊，所述裂紋金屬嵌件是一個用于模擬界面缺陷的細長型金屬條。本發明提供一種用于評價環氧復合材料?金屬界面抗裂紋能力的試樣，方便用于GIL絕緣件的環氧復合材料?金屬界面抗裂紋能力的準確測量，為評估GIL絕緣件的機械性能提供了新的試驗思路。

技術領域

本發明屬于輸變電絕緣設備領域，尤其涉及一種用于測量環氧復合材料-金屬界面抗裂紋能力的試樣、模具及方法。

背景技術

氣體絕緣輸電線路(gas insulated transmission lines，GIL)采用金屬外殼封閉壓縮SF₆或SF₆/N₂混合氣體絕緣，需要采用支柱絕緣子支持殼內導體實現導體和外殼的同心圓軸結構。GIL具有可靠性高、電容小、損耗低、過載能力強、電磁環境友好等優點，在長距離、大容量輸電領域應用越來越廣泛。GIL內部絕緣件采用環氧復合材料，它由液態環氧樹脂、填料、固化劑等在、高溫下澆注而成，具有機械強度高、耐熱老化等優點，工程實際經驗表明環氧復合材料內部很難發生缺陷，缺陷或故障一般發生在環氧復合材料與金屬界面。

環氧復合材料與金屬界面的抗裂紋能力是影響GIL內部絕緣件機械性能的關鍵參數，但是，目前環氧復合材料與金屬界面的抗裂紋能力測試方法不完善，測試所用試樣也沒有統一標準，致使難以評價材料配方和工藝等參數對環氧復合材料與金屬界面抗裂紋的能力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于測量環氧復合材料-金屬界面抗裂紋能力的試樣、模具及方法，能夠方便用于GIL絕緣件的環氧復合材料與金屬界面抗裂紋能力的準確測量，為保證GIL絕緣件的整體性能提供了新的試驗思路。

為了實現本發明目的，本發明提供的一種用于測量環氧復合材料-金屬界面抗裂紋能力的試樣，包括環氧塊和金屬嵌件，環氧塊和金屬嵌件之間固定連接，且環氧塊上與金屬嵌件相鄰的連接面上內凹開設有裂縫。

進一步地，環氧塊和金屬嵌件的截面尺寸相同。

進一步地，金屬嵌件為規則的長方體，環氧塊為其上開設有裂縫的不規則長方體。

進一步地，所述環氧塊為根據模具澆注的、減去裂紋金屬嵌件部分的不規則長方體，其長、寬、高分別為L、B、W，所述金屬嵌件為表面平整光滑的規則長方體，其長寬高與環氧塊的長寬高相等，也分別為L、B、W。

其中，B＝W/2，L＝2.2W。

進一步地，金屬嵌件的材質為鋁合金或不銹鋼。

進一步地，金屬嵌件中與環氧塊的連接界面上，可按照需求涂抹半導電膠涂層等提升界面強度的粘接劑。

本發明還提供一種試樣模具，用于前述的試樣，所述模具包括模具外殼、裂紋金屬嵌件和配設的用于封閉模具外殼的蓋板，

模具外殼內的一側設置有環氧腔體，與環氧腔體相鄰的另一側為金屬嵌件的卡裝位，在環氧腔體和所述卡裝位之間設置有裂紋嵌件卡裝位，所述裂紋金屬嵌件能夠卡裝進所述裂紋嵌件卡裝位內。

進一步地，所述裂紋金屬嵌件外形是一個長度為B，寬度為w，高度為a的楔形金屬件，裂紋金屬嵌件采用楔塊卡裝方式裝入模具中。一般情況下寬度w不大于2mm，a≈0.5B，或取a＝(0.45～0.55)B。

進一步地，裂紋金屬嵌件的材料均與環氧復合材料相容性較好的金屬，一般是鋁合金或不銹鋼。

本發明還提供一種采用所述試樣模具來制作試樣的方法，包括以下步驟：

在模具外殼內涂抹脫模劑；