核电气动橡胶隔膜材料热老化机械性能研究

核电气动阀门用三元乙丙橡胶(EPDM)和丁腈橡胶(NBR)隔膜材料分别在100℃和150℃下进行不同时间的热老化试验,采用万能试验机、邵氏硬度计、拉伸疲劳试验机、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对材料拉伸性能、硬度、疲劳性能、微观形貌等进行测试与表征,结果表明:EPDM材料随着老化时间的增加断裂伸长率和断裂强度呈下降趋势,硬度呈缓慢上升趋势。NBR材料在100℃老化下断裂伸长率缓慢下降,断裂强度缓慢增加,硬度缓慢增加;在150℃老化下断裂伸长率和断裂强度急剧下降,硬度呈直线上升趋势。在相同老化时间下,老化温度越高,EPDM和NBR材料的断裂伸长率和断裂强度越小,硬度越大。EPDM和NBR材料的耐疲劳性能随着老化时间和老化温度的增加,均有一定程度的下降,其中NBR材料耐疲劳性能下降较大;红外光谱分析结果表明,随着老化时间的增加,EPDM材料羟基和羰基吸收峰的强度增大,NBR材料吸收峰强度逐渐减小。SEM微观形貌分析显示,EPDM和NBR样品在老化前表面比较平整,随着老化时间增加,样品表面出现较多的堆积物质,老化温度越高,样品表面越粗糙。

核级聚烯烃绝缘材料老化状态分析

实验选取核用聚烯烃辐射交联绝缘材料,在180℃下对其进行不同时间的热老化,对机械性能、绝缘性能、微观形貌、红外光谱等进行测试分析。结果表明:随着老化时间的增加断裂伸长率呈明显下降趋势,断裂强度先上升后下降;硬度随着老化时间的增加呈上升趋势;老化初期(72 h前)白度值下降明显,72 h后趋于平缓;随着老化时间的增加,体积电阻率呈上升趋势,介电强度呈先增大后下降的趋势;老化初期(72 h前)绝缘材料的介质损耗角正切值明显增大,72 h后随着老化时间增加,增加速度减慢逐渐趋于平缓;红外光谱显示,在3700 cm-1和1740 cm-1波数的羟基和羰基吸收峰强度随着老化时间的增加而增大,2917 cm-1和2852 cm-1波数的吸收峰的峰宽随着老化时间的增加而逐渐增大;扫描电子显微镜(SEM)微观形貌显示,随老化时间增加,材料表面变得粗糙。