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原文传递一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法

专利名称：	一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法
摘要：	本发明涉及一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法，属于绝缘材料性能状态评估领域。本发明首先对交联聚乙烯海缆的主绝缘介质进行加速热老化和机械拉伸试验，并依据不同老化状态样品的断裂伸长率保留率变化划分样品老化状态评估区间；其次利用傅里叶红外光谱测试仪对不同老化状态样品内部官能团以及共价键等进行快速检测，选取变化明显的傅里叶红外光谱特征指纹吸收峰区间作为研究对象；最后将傅里叶红外光谱所得特征指纹吸收峰面积与断裂伸长率保留率划分区间相匹配，实现通过红外光谱特征指纹吸收峰面积表征交联聚乙烯海缆绝缘介质的老化状态。本发明的评估方法具有更快速、表达材料性能变化信息量更丰富的优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	重庆大学
发明人：	郝建;戴锡泽;刘智谦;杨丽君;廖瑞金;高晨煜;简政
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T23:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911338855.4
公开号：	CN111060472A
代理机构：	北京同恒源知识产权代理有限公司
代理人：	赵荣之
分类号：	G01N21/3563;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/3563
申请人地址：	400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
主权项：	1.一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： (1)将交联聚乙烯海缆的主绝缘层进行热老化形成不同老化状态的样品； (2)将步骤(1)中所述不同老化状态的样品按照1～500mm/min的拉伸速率进行相同速率下的拉伸处理至断裂，根据所述样品的断裂伸长率保留率划分成不同的状态评估区间：断裂伸长率保留率范围老化状态 100％以上优 100％～70％良 70％～50％中 50％以下失效； (3)在同样的条件下对步骤(1)中所述不同老化状态的样品进行傅里叶红外光谱测试，得到傅里叶红外光谱图，选取500～3500cm-1、500～2000cm-1、700～1500cm-1作为指纹区间； (4)对步骤(3)中得到的不同老化状态样品的傅里叶红外光谱图在指纹区间进行积分，得到不同老化状态样品的特征指纹吸收峰面积； (5)将步骤(4)中的特征指纹吸收峰面积与步骤(2)中相应的状态评估区间的断裂伸长率保留率构建形成关联图； (6)通过步骤(5)中的关联图得到不同老化状态样品的特征指纹吸收峰面积与相应样品的断裂伸长率保留率的关系表； (7)按照步骤(3)中的方法测试待表征分析的交联聚乙烯海缆绝缘材料的傅里叶红外光谱，按照步骤(4)中的方法积分得到特征指纹吸收峰面积，将所述面积与步骤(6)中的关系表进行匹配，即可得到待表征分析的交联聚乙烯海缆绝缘材料的老化状态。 2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述不同老化状态的样品按照如下方法制备：首先将所述交联聚乙烯海缆的主绝缘层进行切片取样，然后制备形成标准哑铃状样品，最后进行热老化后取出放置6～12h即可。 3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述切片取样得到样品的长度不小于120mm、宽度不小于30mm、厚度为2mm。 4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述标准哑铃状样品为二型哑铃状样品或者四型哑铃状样品，所述二型哑铃状样品的长度为75mm、宽度为12.5±1mm、厚度2.0±0.2mm；所述四型哑铃状样品的长度为35mm、宽度为6±0.5mm、厚度1.0±0.1mm。 5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中样品在所述拉伸处理前经过60℃的干燥处理。 6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中不同老化状态的样品按照同样的拉伸速率进行拉伸，所述拉伸处理的拉伸速率为1±0.5mm/min、2±0.5mm/min、2.5±0.5mm/min、5±1mm/min、10±2mm/min、25±2.5mm/min、30±3mm/min、50±5mm/min、100±10mm/min、200±20mm/min、250±25mm/min或500±50mm/min中的任意一种。 7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中所述傅里叶红外光谱测试中的傅里叶红外光谱范围为500～3500cm-1，波数精度为-0.1～0.1cm-1。 8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)中所述积分的计算公式为：其中：A为吸收峰面积，a为特征指纹区间的上边界点，b为特征指纹区间的下边界点，f(x)为傅里叶红外光谱曲线函数，g(x)为傅里叶红外光谱特征指纹区间上下边界点连线的直线函数。 9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(6)中所述关系表为：
所属类别：	发明专利