GB/Z 28820.2-2012聚合物長期輻射老化第2部分：預(yù)測低劑量率下老化的程序

ICS2903501

K15..

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件

GB/Z288202—2012/IEC/TS61244-21996

.:

聚合物長期輻射老化

第2部分預(yù)測低劑量率下老化的程序

:

Long-termradiationageinginpolymers—

Part2Proceduresforredictinaeinatlowdoserates

:pggg

(IEC/TS61244-2:1996,IDT)

2012-11-05發(fā)布2013-02-01實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/Z288202—2012/IEC/TS61244-21996

.:

目次

前言…………………………

Ⅲ

引言…………………………

Ⅳ

范圍………………………

11

規(guī)范性引用文件…………………………

21

指數(shù)外推法………………

31

簡介…………………

3.11

試驗(yàn)程序……………

3.21

評(píng)估和外推…………………………

3.32

局限性………………

3.42

示例…………………

3.52

依賴于時(shí)間的疊加數(shù)據(jù)…………………

43

簡介…………………

4.13

試驗(yàn)程序……………

4.23

評(píng)估…………………

4.33

局限性………………

4.44

示例…………………

4.54

DED數(shù)據(jù)疊加……………

55

簡介…………………

5.15

試驗(yàn)程序……………

5.25

評(píng)估…………………

5.35

局限性………………

5.45

示例…………………

5.56

結(jié)論………………………

66

參考文獻(xiàn)……………………

20

Ⅰ

GB/Z288202—2012/IEC/TS61244-21996

.:

前言

聚合物長期輻射老化由部分組成

GB/Z28820《》3:

第部分監(jiān)測擴(kuò)散限制氧化的技術(shù)

———1:;

第部分預(yù)測低劑量率下老化的程序

———2:;

第部分低壓電纜材料在役監(jiān)測程序

———3:。

本部分為的第部分

GB/Z288202。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分使用翻譯法等同采用聚合物長期輻射老化第部分預(yù)測低劑量

IEC/TS61244-2:1996《2:

率下老化的程序

》。

本部分由中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出

。

本部分由全國電氣絕緣材料與絕緣系統(tǒng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC301)。

本部分起草單位機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所上海電纜研究所深圳市旭生三益科技有限

:、、

公司中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)上海核工業(yè)研究設(shè)計(jì)院上海特纜電工科技有限公司江蘇

、、、、

上上電纜集團(tuán)有限公司上海電纜廠有限公司臨海市亞東特種電纜料廠上海凱波特種電纜料廠有限

、、、

公司無錫江南電纜有限公司常州八益電纜股份有限公司上海至正道化高分子材料有限公司上海創(chuàng)

、、、、

新高溫線纜廠浙江萬馬電纜股份有限公司深圳市沃爾核材股份有限公司北京北重汽輪機(jī)電機(jī)有限

、、、

責(zé)任公司北京新福潤達(dá)絕緣材料有限責(zé)任公司

、。

本部分主要起草人劉亞麗劉淑芬孫建生盧偉居學(xué)成郭麗平顧申杰孫萍王松明王怡瑤

:、、、、、、、、、、

周才輝段春來趙文明周敘元侯海良沈彧唐松柏康樹峰劉鳳娟劉琦煥

、、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/Z288202—2012/IEC/TS61244-21996

.:

引言

聚合物在輻射條件下的行為特性受輻照環(huán)境的影響很大尤其是有氧氣存在的情況下當(dāng)聚合物

,。

在含氧環(huán)境中受到輻照時(shí)通常觀察發(fā)現(xiàn)達(dá)到一定降解程度所需要的輻照劑量隨劑量率變化盡管多

,。

年以前人們就已經(jīng)知道聚合材料輻射老化中這種劑量率影響但對(duì)于影響過程直到近年來才有足夠了

,

解并制定預(yù)測方法聚合物中劑量率影響的類型如圖所示[1]其中DED等效破壞劑量定義為達(dá)

,。1,()

到特定破壞參數(shù)如斷裂伸長率拉伸強(qiáng)度壓縮形變等所需要的劑量

(、、)。

圖給出了大多數(shù)但不是全部聚合物比較常見的行為特性在惰性氣體環(huán)境中用曲線表示

1()。,1,

在超過大劑量率范圍內(nèi)聚合物的降解與劑量率無關(guān)當(dāng)劑量率低至熱老化影響占主導(dǎo)時(shí)曲線將接

。,1

近惰性條件下熱老化的曲線在如圖的雙對(duì)數(shù)曲線圖中熱老化將用一條斜率等于的直線來表示

。1,1。

當(dāng)有氧存在時(shí)在擴(kuò)散限制氧化和依賴于時(shí)間的化學(xué)反應(yīng)等多個(gè)過程中會(huì)體現(xiàn)出劑量率的影響

,。

在高劑量率條件下擴(kuò)散限制氧化變得比較重要如圖所示在該區(qū)域內(nèi)DED將隨劑量率的增大而

,(1);

增大應(yīng)當(dāng)注意到圖只是一個(gè)原理圖僅能用于說明可能發(fā)生的行為特性的類型尤其是擴(kuò)散限制區(qū)

。1,,

域要取決于聚合物的類型和厚度氧的滲透率以及材料對(duì)表面性能的敏感性等多種因素所觀察到的

,、。

降解受氧化層厚度的影響很大當(dāng)劑量率足夠高時(shí)氧化將發(fā)生在很淺的表層而不會(huì)影響到大多數(shù)聚

。,,

合物的總體性能在這種情況下觀察到的降解和在惰性環(huán)境中觀察到的降解相似且DED會(huì)接近惰性

。

老化線發(fā)生非均相氧化之前允許的最大劑量率可根據(jù)理論方法或使用剖面技術(shù)進(jìn)行確定這些程序

。。

在本部分中有詳細(xì)論述在均相氧化區(qū)域大多數(shù)聚合物的劑量率影響都不大當(dāng)劑量率減小時(shí)

。,。,

DED劑量率雙對(duì)數(shù)曲線的斜率通常為常數(shù)或近似為常數(shù)如圖中曲線所示直到劑量率低至熱

-(1Ⅱ),

老化占主導(dǎo)時(shí)為止對(duì)類行為特性DED劑量率圖的斜率由主導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率確定如果

。Ⅱ,-。

反應(yīng)速率相對(duì)于初始反應(yīng)速率比較高時(shí)則斜率較小并且可能接近而當(dāng)反應(yīng)速率較低時(shí)斜率較大

,0;,

但仍小于

1。

對(duì)于含氧環(huán)境中受到輻照的幾種聚合物在均相氧化區(qū)域中觀察到更加復(fù)雜的劑量率影響例如

,(

圖中曲線具有類行為特性的一個(gè)很好的例子是一般認(rèn)為這是由于輻照生成中間過氧

1Ⅲ)。ⅢPVC,

化氫物的裂化所致[2-4]詳見

,5.5。

Ⅳ

GB/Z288202—2012/IEC/TS61244-21996

.:

聚合物長期輻射老化

第2部分預(yù)測低劑量率下老化的程序

:

1范圍

的本部分內(nèi)容適用于預(yù)測低劑量率下老化的程序

GB/Z28820。

本部分給出了種根據(jù)高劑量率試驗(yàn)數(shù)據(jù)外推得到一般使用條件下低劑量率數(shù)據(jù)的方法這些方

3。

法均假設(shè)在試驗(yàn)條件下已實(shí)現(xiàn)均相氧化本部分適用于各種彈性體熱塑性材料和部分熱固性材料

。、。

各種方法本身也在不斷改進(jìn)與完善之中為了能夠?qū)Φ蛣┝柯蕳l件進(jìn)行預(yù)測需要相當(dāng)多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

。,。

指數(shù)外推法主要用于等溫?cái)?shù)據(jù)而疊加法可利用各種不同溫度條件下得到的數(shù)據(jù)

,。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件

。,()。

電氣絕緣材料確定電離輻射的影響第部分輻射相互作用和劑量測

GB/T26168.1—20101:

定

(IEC60544-1:1994,IDT)

電氣絕緣材料確定電離輻射的影響第部分輻照和試驗(yàn)程序

GB/T26168.2—20102:

(IEC60544-2:1991,IDT)

電氣絕緣材料確定電離輻射的影響第部分輻射環(huán)境下應(yīng)用的分級(jí)

GB/T26168.3—20103:

體系

(IEC60544-4:2003,IDT)

聚合物長期輻射老化第部分監(jiān)測擴(kuò)散限制氧化的技術(shù)

GB/Z28820.1—20121:(IEC/

TS61244-1:1993,IDT)

3指數(shù)外推法

31簡介

.

指數(shù)外推法是基于在空氣或過氧的環(huán)境中和等溫條件下對(duì)不同輻射劑量時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行