聚乙烯管材料抵抗慢速裂纹扩展性能研究 被引量：12

1

作者 谢侃 唐岩 +3 位作者 李延亮 王群涛 张桂云 张佐光 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期20-23,共4页

研究了共聚单体的种类、含量以及相对分子质量、共聚单体支化链在主链上的分布等因素对聚乙烯管材料抵抗慢速裂纹扩展(SCG)性能的影响。结果表明,己烯共聚聚乙烯管材料较丁烯共聚聚乙烯管材料具有更好的SCG抵抗性能;共聚单体摩尔百分含... 研究了共聚单体的种类、含量以及相对分子质量、共聚单体支化链在主链上的分布等因素对聚乙烯管材料抵抗慢速裂纹扩展(SCG)性能的影响。结果表明,己烯共聚聚乙烯管材料较丁烯共聚聚乙烯管材料具有更好的SCG抵抗性能;共聚单体摩尔百分含量从0.35增加至0.86,聚乙烯管材料发生慢速裂纹破坏时间可从150h增加至4000h以上;增大聚乙烯管材料的相对分子质量,可提高材料的SCG抵抗性能;共聚单体在主链上的分布对于聚乙烯管材料的SCG抵抗性能有重要影响,分布均匀、两支化链之间距离较长的聚乙烯管材料较分布不均匀、有较多相对距离较短的支化链的聚乙烯管材料具有更优异的SCG抵抗性能。 展开更多

关键词 聚乙烯 管材料 耐慢速裂纹扩展 结构 性能

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PE管材发生慢速裂纹扩展的影响因素 被引量：18

2

作者 唐岩 毕丽景 李延亮 《合成树脂及塑料》 CAS 2003年第3期52-54,59,共4页

从分子结构的角度讨论了聚乙烯管材发生慢速裂纹扩展的影响因素,并指出了主要的影响因素为系带分子数量、分子量及分子量分布、支化密度、支链分布、片晶厚度和片晶之间的距离。

关键词 PE 聚乙烯 管材 慢速裂纹扩展 分子量 分子量分布 支化密度 支链分布 片晶

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PE80管材热板熔焊焊缝的慢速裂纹扩展行为 被引量：5

3

作者 王立君 杨庆江 +1 位作者 徐礼德 张俊宝 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第11期44-47,共4页

在 8 0℃和 2 .4MPa恒应力拉伸的试验条件下 ,参照ASTMF14 73 97标准 ,研究了国产燃气用PE80管材与其热板熔焊焊缝的慢速裂纹扩展 (SCG)行为。研究表明二者SCG过程的δ -t关系均为同样的阶梯上升形态 ,这一形态是裂纹尖端区域材料的蠕... 在 8 0℃和 2 .4MPa恒应力拉伸的试验条件下 ,参照ASTMF14 73 97标准 ,研究了国产燃气用PE80管材与其热板熔焊焊缝的慢速裂纹扩展 (SCG)行为。研究表明二者SCG过程的δ -t关系均为同样的阶梯上升形态 ,这一形态是裂纹尖端区域材料的蠕变钝化与蠕变损伤积累过程相互转换的宏观表现。就所得试验结果的平均趋势而言 ,与PE80管材本身性能的比较 。 展开更多

关键词 PE80 管材 热板熔焊 焊缝 慢速裂纹扩展行为 聚乙烯 蠕变

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基于应变硬化与微观结构相关性的PE管材耐慢速裂纹扩展性能研究 被引量：9

4

作者 陈国华 黄晓之 +3 位作者 李茂东 杨波 王志刚 翟伟 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期97-101,共5页

对于应用于燃气和给水行业的聚乙烯(PE)管材,耐慢速裂纹扩展(SCG)性能是评价其是否能够长期服役的重要指标。采用应变硬化试验法得到PE100RC和PE100管材试样的应变硬化模量,并对其与重均分子量、分子量分布、共聚单体含量及类型、片晶... 对于应用于燃气和给水行业的聚乙烯(PE)管材,耐慢速裂纹扩展(SCG)性能是评价其是否能够长期服役的重要指标。采用应变硬化试验法得到PE100RC和PE100管材试样的应变硬化模量,并对其与重均分子量、分子量分布、共聚单体含量及类型、片晶厚度等微观结构参数之间的相关性进行研究,以期更为准确地理解和评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能。结果表明,相对于其他微观结构参数,共聚单体类型和片晶厚度与PE管材的耐慢速裂纹扩展性能之间有更加明显的相关性;结合应变硬化模量与微观结构参数对PE管材慢速裂纹扩展性能进行评价可以提高其结果的准确性;PE100RC在应变硬化与微观结构参数表征上都比PE100表现得更优异,PE100RC具有更加优良的耐慢速裂纹扩展性能。 展开更多

关键词 聚乙烯管材 应变硬化 微观结构 慢速裂纹扩展

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聚乙烯材料耐慢速裂纹扩展性能与微观结构相关性研究进展 被引量：6

5

作者 杨波 左晓锋 +3 位作者 王志刚 何建军 黄国家 何嘉平 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期91-98,共8页

从微观层面讨论了系带分子链的数量、相对分子质量及其分布、短支链含量及其分布和片晶厚度等单个与多个微观结构参数与聚乙烯(PE)材料耐慢速裂纹扩展(SCG)的相关性。结果表明,对单个微观结构参数来说,相对分子质量及其分布、短支链含... 从微观层面讨论了系带分子链的数量、相对分子质量及其分布、短支链含量及其分布和片晶厚度等单个与多个微观结构参数与聚乙烯(PE)材料耐慢速裂纹扩展(SCG)的相关性。结果表明,对单个微观结构参数来说,相对分子质量及其分布、短支链含量及分布与PE管材的耐SCG性能之间有更加明显的相关性;对多个微观结构参数组成的结构参数,能够很好地测量PE的耐SCG性能。 展开更多

关键词 聚乙烯管材 耐慢速裂纹扩展 微观结构 系带分子 相对分子质量及其分布

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聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展性能评价 被引量：2

6

作者 王志刚 杨波 +2 位作者 王靖然 徐青永 申洋 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期51-55,共5页

采用应变硬化试验(SH)对不同焊接工艺下的聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展(SCG)性能进行评价。通过建立焊接温度梯度(190~250℃)、焊接压力梯度(0.6~1.4 MPa)和吸热时间梯度(40~140 s)试验,分析在不同焊接工艺参数条件下,不同... 采用应变硬化试验(SH)对不同焊接工艺下的聚乙烯管材热熔对接接头抵抗慢速裂纹扩展(SCG)性能进行评价。通过建立焊接温度梯度(190~250℃)、焊接压力梯度(0.6~1.4 MPa)和吸热时间梯度(40~140 s)试验,分析在不同焊接工艺参数条件下,不同聚乙烯管材热熔对接接头耐SCG性能的变化规律,探索冷焊及过焊2种典型缺陷对管材接头耐SCG性能的影响。结果表明,焊接温度、焊接压力和吸热时间都是影响管材热熔对接接头耐SCG性能的重要工艺参数,试验测得PE100,dn110,SDR11型管材的最佳焊接参数为焊接温度230℃,焊接压力1 MPa及吸热时间100 s,当焊接参数选取过高或过低时,会造成管材接头出现过焊或冷焊缺陷,降低管材接头的耐SCG性能。 展开更多

关键词 聚乙烯 管材 应变硬化 焊接工艺 热熔 对接接头 慢速裂纹扩展

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聚乙烯管材应变硬化模量与裂纹扩展速率相关性研究 被引量：2

7

作者 李茂东 陈国华 +2 位作者 杨波 黄晓之 王志刚 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期96-101,共6页

采用应变硬化试验和锥体试验分别得到不同聚乙烯100(PE100)管材试样的应变硬化模量和裂纹扩展速率,并对它们之间的相关性进行研究,以期验证应变硬化试验法评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能的正确性。结果表明,锥体试验中PE管材试样的裂纹... 采用应变硬化试验和锥体试验分别得到不同聚乙烯100(PE100)管材试样的应变硬化模量和裂纹扩展速率,并对它们之间的相关性进行研究,以期验证应变硬化试验法评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能的正确性。结果表明,锥体试验中PE管材试样的裂纹扩展程度随着试验时间的增加而增大;应变硬化试验和锥体试验对不同PE管材试样的耐慢速裂纹扩展性能评价结果完全相同,应变硬化试验法评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能的正确性得到验证;应变硬化试验不仅误差较小,而且可以区分不同牌号PE100管材耐慢速裂纹扩展性能的细微差异,评价结果相对于锥体试验要更加可靠。 展开更多

关键词 聚乙烯管材 慢速裂纹扩展 应变硬化试验 锥体试验 相关性研究

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基于循环载荷的聚乙烯管材裂纹圆棒试验方法研究进展 被引量：5

8

作者 杨波 刘一江 +3 位作者 李茂东 翟伟 罗文波 王志刚 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期128-136,共9页

介绍了循环载荷下裂纹圆棒试验(cyclic cracked round bar test, CRB)方法的理论背景及试验方法;综述了国内外对CRB法应用于聚乙烯管材耐慢速裂纹扩展性能的研究现状;并对该方法的应用和发展方向进行了讨论。

关键词 聚乙烯管道 慢速裂纹扩展 蠕变寿命 循环载荷下裂纹圆棒试验

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基于应变硬化模量的PE材料耐SCG性能加速评价方法 被引量：2

9

作者 王志刚 杨波 +3 位作者 李茂东 翟伟 黄国家 郭华超 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期110-113,36,共5页

慢速裂纹扩展(SCG)作为影响聚乙烯(PE)管用材料设计使用寿命最重要的脆性失效模式,一直以来都是作为评价PE材料耐失效性能重要的指标之一。详细介绍了基于应变硬化模量的PE材料耐SCG性能加速评价方法,通过分析不同牌号、不同专用树脂的P... 慢速裂纹扩展(SCG)作为影响聚乙烯(PE)管用材料设计使用寿命最重要的脆性失效模式,一直以来都是作为评价PE材料耐失效性能重要的指标之一。详细介绍了基于应变硬化模量的PE材料耐SCG性能加速评价方法,通过分析不同牌号、不同专用树脂的PE材料应变硬化模量,实现PE材料耐SCG性能的加速评价;并与传统管材切口试验进行比较,结果显示该方法的评价周期能从原来的几千小时缩短至几小时,并且可以区分不同牌号PE材料的耐SCG性能的细微差别,评价结果相对于传统管材切口试验更加准确。 展开更多

关键词 聚乙烯管用材料 脆性失效 耐慢速裂纹扩展性能 加速评价 应变硬化模量

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沙特基础工业公司开发出应变硬化测试方法加速高密度聚乙烯管测试

10

《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1400-1400,共1页

沙特基础工业（SABIC）公司已成功开发出一种可大幅缩短测试高密度聚乙烯（HDPE）压力管抗慢速裂纹扩展性能所需时间的新方法（SHTM法）。SABIC公司确信，采用SHTM法将容许HDPE生产商通过提供一种替代传统方法的收集压力管长期抗慢速裂... 沙特基础工业（SABIC）公司已成功开发出一种可大幅缩短测试高密度聚乙烯（HDPE）压力管抗慢速裂纹扩展性能所需时间的新方法（SHTM法）。SABIC公司确信，采用SHTM法将容许HDPE生产商通过提供一种替代传统方法的收集压力管长期抗慢速裂纹扩展性能数据的方法， 展开更多

关键词 沙特基础工业公司 高密度聚乙烯管 测试方法 应变硬化 开发 慢速裂纹扩展 扩展性能 性能数据

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基于应变硬化模量的PE管材耐SCG试验方法评述

11

作者 罗利 刘一江 +2 位作者 马燕 张永军 刘秀 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期62-66,126,共6页

聚乙烯(PE)管道因具有耐腐蚀、易维护等优点,广泛应用于给水、供燃气和油气输送工程等,国家重要的生命线工程中。慢速裂纹扩展(SCG)是造成PE管道失效,影响PE管道服役寿命最重要的因素之一,对PE管材耐SCG性能的正确评价具有重要的理论价... 聚乙烯(PE)管道因具有耐腐蚀、易维护等优点,广泛应用于给水、供燃气和油气输送工程等,国家重要的生命线工程中。慢速裂纹扩展(SCG)是造成PE管道失效,影响PE管道服役寿命最重要的因素之一,对PE管材耐SCG性能的正确评价具有重要的理论价值与现实意义。介绍了一种基于应变硬化模量的PE管材耐SCG性能加速试验的新方法——应变硬化试验法(SH法),阐述了SH法的基本原理和试验流程,综述了SH法的国内外研究进展,通过与其它耐SCG性能试验方法比较分析,阐明了应变硬化模量与SCG性能的相关性,及SH法在耐SCG性能评估的合理性和重要应用价值。最后,对SH法的应用与发展进行了总结与展望。 展开更多

关键词 聚乙烯管道 慢速裂纹扩展 加速评估 应变硬化试验法 应变硬化模量

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基于微观结构相关性的聚乙烯全缺口蠕变试验 被引量：1

12

作者 杨波 左晓锋 +3 位作者 王志刚 何建军 翟伟 李茂东 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期123-126,145,共5页

在50℃、9 MPa静载荷条件下,采用质量分数为2%的Igepal CO-630溶液,对4种不同牌号的PE100材料进行了全缺口蠕变试验(FNCT),记录了缺口试样的失效时间t_(f)与伸长量COD,测量了4种PE材料的结晶度、重均分子量、共聚单体类型及含量等微观... 在50℃、9 MPa静载荷条件下,采用质量分数为2%的Igepal CO-630溶液,对4种不同牌号的PE100材料进行了全缺口蠕变试验(FNCT),记录了缺口试样的失效时间t_(f)与伸长量COD,测量了4种PE材料的结晶度、重均分子量、共聚单体类型及含量等微观结构参数和材料应变硬化模量。最后,将材料微观结构参数、应变硬化模量与全缺口蠕变试验结果进行相关性分析。实验结果表明,当PE材料的共聚单体从2.5减少到1.2、重均分子量从521.146 kg/mol减少到429.305 kg/mol、结晶度从56.4%增加到60.1%时,FNCT破坏时间越短。因此,当PE材料的共聚单体含量越高、重均分子量越大和结晶度越低时,聚乙烯耐慢速裂纹扩展性能越好,并且,全缺口蠕变试验与应变硬化试验呈正相关性。 展开更多

关键词 聚乙烯 全缺口蠕变试验 慢速裂纹扩展 微观结构 应变硬化

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聚乙烯管材SCG性能评价及寿命预测论述 被引量：5

13

作者 何嘉平 杨波 +3 位作者 向健平 翟伟 李茂东 左晓峰 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期152-155,共4页

管材的慢速裂纹萌生和扩展至管材破坏的时间是评价管材使用性能的一项重要指标。随着原材料性能的提高,聚乙烯(PE)管材抗裂纹萌生和耐慢速裂纹扩展的能力大幅提高。优异的PE100 RC管材在FNCT、PENT等实验评价方法下,测评时间均超过1500... 管材的慢速裂纹萌生和扩展至管材破坏的时间是评价管材使用性能的一项重要指标。随着原材料性能的提高,聚乙烯(PE)管材抗裂纹萌生和耐慢速裂纹扩展的能力大幅提高。优异的PE100 RC管材在FNCT、PENT等实验评价方法下,测评时间均超过15000 h。PE管慢速裂纹评价方法普遍存在实验条件复杂、重复性差等问题,严重制约了PE管材的开发进程。对此,国外学者提出了更简洁快速的评价方法——循环载荷缺口圆棒(CRB)法。文章着重论述了,循环载荷CRB法对管材SCG性能及管材寿命预测的评价,同时,论述了几种管材性能评价方法的相关性。最后,指出了循环载荷CRB方法后续用作其他塑料管评价的研究方向。 展开更多

关键词 循环载荷法 聚乙烯管材 慢速裂纹扩展 性能评价 寿命预测 相关性

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聚乙烯管材耐SCG性能评价方法研究进展 被引量：2

14

作者 王志刚 杨波 +2 位作者 李茂东 叶伟文 翟伟 《现代塑料加工应用》 CAS 北大核心 2018年第6期42-45,共4页

从微观和宏观层面分析了影响聚乙烯(PE)管材慢速裂纹扩展的失效机理,详细介绍了基于断裂力学及分析力学的评价PE管材耐慢速裂纹扩展性能方法,并对比了不同评价方法的优缺点,为PE管材料的耐环境应力开裂试验评价手段的选择提供参考。

关键词 聚乙烯 管材 脆性失效 耐慢速裂纹扩展 断裂力学 分析力学

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基于温度、应力梯度的全切口蠕变试验优化分析

15

作者 王志刚 杨波 +3 位作者 左晓锋 翟伟 张双红 申洋 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期50-53,共4页

全切口蠕变试验(FNCT)是通过改变温度、应力等方式,来评价聚乙烯材料耐慢速裂纹扩展(SCG)性能的重要方法。通过建立时间-温度梯度、时间-应力梯度及SEM断面分析等方式,在不同应力梯度(7.5~11.5 MPa)和不同温度梯度(40~70℃)条件下,对4... 全切口蠕变试验(FNCT)是通过改变温度、应力等方式,来评价聚乙烯材料耐慢速裂纹扩展(SCG)性能的重要方法。通过建立时间-温度梯度、时间-应力梯度及SEM断面分析等方式,在不同应力梯度(7.5~11.5 MPa)和不同温度梯度(40~70℃)条件下,对4种不同牌号的PE材料进行FNCT试验,研究应力、温度与试样断裂时间、裂纹张口位移量和切口断面韧带区面积之间的对应关系。试验发现,随着温度和应力载荷的增加,试样断裂时间逐渐缩短,裂纹张口位移量逐渐增加,切口断面韧带区面积逐渐减少,试样的失效形式由脆性失效逐渐转变为韧性失效。通过曲线拟合,得到了PE3材料的最佳试验应力,为8.67 MPa,最佳试验温度为50~60℃。 展开更多

关键词 全切口蠕变试验 耐慢速裂纹扩展 加速评价 张口位移量 韧带区面积

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应变硬化评价聚乙烯耐SCG性能及其影响因素

16

作者 杨波 王志刚 +3 位作者 李茂东 翟伟 徐青永 唐元亮 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2021年第5期62-65,76,共5页

建立实验温度、应变率和试样厚度三种梯度实验,研究不同实验参数下,聚乙烯(PE)应变硬化模量的变化规律。结果表明:实验温度、应变率和试样厚度是影响PE应变硬化模量的重要实验参数;实验温度、试样厚度与应变硬化模量呈负相关关系,随着... 建立实验温度、应变率和试样厚度三种梯度实验,研究不同实验参数下,聚乙烯(PE)应变硬化模量的变化规律。结果表明:实验温度、应变率和试样厚度是影响PE应变硬化模量的重要实验参数;实验温度、试样厚度与应变硬化模量呈负相关关系,随着实验温度的升高,PE的应变硬化特性呈线性趋势逐渐减弱,随着试样厚度的增加,PE的应变硬化特性呈负指数趋势逐渐减弱;应变率与实验温度呈正相关关系,随着应变率的增加,PE的应变硬化特性呈线性趋势逐渐增强。 展开更多

关键词 聚乙烯 应变硬化模量 耐慢速裂纹扩展性能 实验参数 梯度实验 应变率

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