车辆发动机舱非金属零部件热老化寿命研究

热氧老化是发动机舱非金属零部件主要热失效模式之一,传统的整车热管理开发流程大多仅关注零部件的最高工作温度,不能有效地预测零部件生命周期内的热衰退表现。基于中国市场的气候条件和车辆道路行驶大数据,建立了一套整车热老化等效行驶工况和零部件热老化寿命评估方法。采用该方法对某车型发动机悬置橡胶衬套的热老化寿命进行了评估,发现改善橡胶材料的配方可以提高其热老化寿命至约3倍,悬置橡胶衬套的实际工作温度在原有基础上升高10℃,其热老化寿命减少约50.0%。对悬置橡胶衬套的传热路径进行了分析,发现可以通过优化冷却风扇尾流以及降低发动机本体与悬置橡胶衬套之间的热传导来改善橡胶衬套的实际工作温度,从而提高其热老化寿命。

交联聚乙烯海底电缆绝缘层热老化寿命及理化性质分析

交联聚乙烯(XLPE)海底电缆绝缘层在热老化过程中使用寿命会受到影响,其微观理化性质也会产生变化。通过对未运行的海底XLPE电缆绝缘层进行模拟加速热老化试验,测定其断裂伸长率保留率,结合Arrhenius公式推导出其老化寿命。并利用傅里叶变换红外光谱分析其羰基指数、差示扫描量热法分析其结晶度,探究其老化的理化性质。研究表明,其热老化寿命能达到80年,并且羰基指数随着热老化时间的延长而增大,结晶度随热老化时间延长先增大后急剧减小;随着XLPE结晶度的升高,羰基指数增加,其断裂伸长率保留率减少。

JOB-9003炸药热老化寿命评估及其结构表征

采用经典的布氏压力计对JOB-9003炸药在60～90℃低温点及110—140℃高温点进行了热分解实验，并对其热老化寿命进行了评估，利用SPME-GC-MS,XPS对低温段分解释出的气体种类和分解后的凝聚相分别进行了定性分析和表面结构分析。结果表明：JOB-9003炸药在60-90℃下具有较好的热安定性能，不易发生热分解反应，其表面结构没有发生变化；当分解深度达0．1％时，JOB-9003炸药在60℃下可贮存34．4年。

聚酰亚胺/Al_2O_3掺杂薄膜热老化寿命计算方法研究

利用热失重仪(TG)测定了Al2O3掺杂聚酰亚胺的热稳定性,采用Kissinger法和Coats-Redfern法计算动力学参数,预测杂化薄膜长期使用的上限温度.实验结果表明:在空气气氛中的反应级数大于氮气气氛中的反应级数,且趋于二级反应.利用Kissinger法求出的E值低于Coats-Redfern法求出的E值,选取Coats-Redfern法求取相应的碰撞系数(A)值后,预测杂化PI膜长期使用的上限温度在300℃左右,与文献报道基本相符.结果表明Coats-Redfern方法是预测杂化PI材料长期使用上限温度的可靠方法之一。

舰船电缆热老化寿命的研究

介绍了某船用电缆热老化寿命研究的有关试验和结果分析 .对电缆绝缘材料失效的判断、机械性能变化的预测 ,以及如何根据电缆的负载情况和周围的环境温度确定绝缘材料的老化温度等 。

ZR-BV阻燃电缆绝缘材料热老化寿命研究

利用热分析技术,在实验的基础上对阻燃绝缘材料热老化寿命进行了研究,推算出了电缆热老化寿命快速评定法的计算公式,对不同载流情况下电缆绝缘材料热老化寿命进行了比较,并对电缆热老化程度进行了分析。

核电站电气贯穿芯棒热老化寿命评定技术的研究

介绍了电气设备单一绝缘结构与复合绝缘结构热老化寿命的评定技术,阐述了核电站电气贯穿件复合绝缘结构热老化寿命试验样品和老化温度的选取、失效判据及试验方法.试验结果表明,在相同的使用环境温度下,采用均压旋锻复合绝缘密封结构的核电站电气贯穿芯棒热老化寿命明显高于对照产品,其热失效的主要因素是机械性能而不是电气性能.

电线电缆热老化寿命标准分析

阐述了电线电缆技术的发展趋势,优选以"热"为因子的寿命评估,介绍了美国机动车工程师协会、欧洲宇航局、美国航空航天局等制定的电线电缆热应力作用下的寿命评估标准,对比分析国内外电线电缆热老化寿命标准,提出了完善我国电线电缆热老化寿命试验方法的建议。

聚芳醚醚酮的热老化寿命研究

本工作用热重法(TG)研究了聚芳醚醚酮(PEEK)在空气和氮气中的热分解反应过程;确定了PEEK在这两种气氛中的热分解反应模型均符合无规引发断裂模型;在空气中PEEK的热分解显示两个过程,由此计算其在空气中第一阶段的热分解和氮气中的热分解反应活化能分别为214.7kJ/mol和232.2kJ/mol;由热分解反应动力学参数推算出热老化寿命曲线,并讨论了实验条件对结果的影响,进而以失重5%作为材料寿终指标估算出PEEK在氮气和空气中使用10年的最高温度分别为307℃和274℃。

时温平移法核级电缆热老化寿命评估及应用

基于时温平移法,根据非线性规划最优化确定平移因子,平移各温度组内老化寿命数据至参考温度,建立核级电缆热老化寿命模型。作为电缆老化状态监测管理必不可缺的工具,所建立的老化寿命模型可由状态指标推算电缆剩余寿命。基于此技术在Matlab GUI平台下开发的核级电缆热老化寿命评估的人机交互界面具有标准法、平移法两种计算模式,并能实现平移因子优化、活化能计算、老化寿命曲线拟合、老化机理一致性分析等功能。

核电站用1E级电缆热老化寿命研究

对绝缘材料做热老化实验确定热寿命方程,通过统计的方法确定等效环境温度,计算出额定载流量,进一步计算出不同负载因数下的电缆导体温度,将不同的导体温度分别带入热老化寿命方程确定电缆的热老化寿命,从而计算出不同负载因数下的电缆热老化寿命,对核电站实际运行情况下的电缆老化管理具有现实指导意义。

热重点斜法估算硫化橡胶的热老化寿命

提出了用热重点斜法估算硫化橡胶热老化寿命的方法。该方法是利用热重分析测试结果计算出胶料的热老化表观活化能 ,进而确定胶料热老化寿命线的斜率与截距 ,最终得到胶料的热老化寿命线 ,即可估算其热老化寿命。经实际测算 ,所得结果与常规热老化方法的试验结果基本符合 ,同时可节省大量物力、人力和时间。

包装发射药用改性HDPE塑料力学性能与热老化寿命预测

目的为解决当前发射药包装物材料存在的结构复杂、自重大、难以适应包装工艺自动化的突出问题,选用一种可塑性较强的改性HDPE塑料作为代替材料。方法利用差热扫描量热仪和真空安定性试验仪研究了改性HDPE塑料与典型发射药的相容性;采用加速热老化试验研究了改性HDPE塑料的力学性能变化,并预测了其热老化寿命;通过弹道射击试验研究了经过500km公路运输和自由跌落后,改性HDPE塑料内装发射药的内弹道性能变化。结果实验结果表明,改性HDPE塑料与典型发射药的相容性较好;进行加速热老化试验后,拉伸强度无明显变化,冲击强度出现下降趋势;在25℃贮存条件下,平均热老化寿命为17.51年;经运输、自由跌落试验后,改性HDPE塑料对内装发射药的保护性较好,内弹道性能无明显变化。结论改性HDPE塑料可作为发射药用包装箱的主要材料。

聚酰亚胺热老化寿命的一种估算方法

以化学反应动力学原理为基础,利用热重分析法作为实验手段,通过线性模拟得出聚酰亚胺(PI)的寿命线性方程。克服了热老化寿命常规法试验时间长、所需试样量大、试验温度高的缺点。得出的理论结果和实际相仿,表明Coats-Redfern方法可以行之有效的估算高级工程材料PI的热老化寿命。

基于DSC法电缆热老化寿命的研究

绝缘电缆在使用过程中．由于橡胶的氧化分解作用．使橡胶的电物理和机械性能发生变化．它们逐渐变硬、变脆．在橡皮上形成裂纹．空气和水分将填充裂纹中。在温度升高、阳光照射、可燃性油及其它因素作用下．绝缘将发生强烈老化。若电缆包皮的温度高于设计值达8℃，电缆寿命则减少1/2。电缆绝缘的过热不仅发生在环境温度升高的时候．而凡也发生在电力设备正常使用时可能的经常性反复的电流过载时侯。例如，当电动机起动的时候，起动电流可以为额定值的5-7倍。

热失重法快速评估交联聚乙烯材料热老化寿命的可靠性研究

采用热失重技术研究交联聚乙烯(XLPE)材料在氮气与空气两种氛围下的热降解过程,分别参照JB/T1544—2015、ASTM E1641-07—2012和ASTM E1877-00—2015标准并结合常规老化法及阿伦尼乌斯经验公式,以5%失重为XLPE使用寿命失效终点,分别用恒温法和升温法评估了空气氛围下的热老化寿命,并建立了两种方法下的热老化寿命方程lnt=14970/T-23.8与lgt_f=6581.6/T_f-10.574,最后综合实际运行寿命、90℃下热老化寿命推算结果与热老化寿命方程的相关系数可得两种方法是可靠的,并评价了各自的特点。

核电厂1E级设备热老化寿命模型的建立方法

介绍了核电站1E级设备热老化寿命的确立原则,依据IEEE 317—2003,描述如何建立特定材料与特定设备的阿伦纽斯热老化模型;并通过数理统计方法——最小二乘法(回归分析)确定热老化寿命曲线,追溯最接近真实情况的热老化寿命与其所处温度之间的关系;最后将热老化寿命方程应用于LOCA事故后期,采用等效加速热老化的方式,在满足考核指标的同时,大大缩短了试验时间。

复合绝缘层漆包线热老化寿命数据的统计分析

复合绝缘层漆包线由于其复杂的热老化化学反应机理的存在,容易导致热老化寿命数据分散性大、规律性差,一直是漆包线长期耐热性评定的难点之一,因此复合绝缘层漆包线的热老化寿命数据应经过严格的统计分析检验后才能使用。通过对一种聚酯/聚酰胺酰亚胺复合绝缘层漆包线在不同温度点下的恒温热老化测试,所得统计分析显示,其热寿命数据均符合对数正态分布的要求,每组数据所属总体的方差相等,热寿命的对数与绝对温度倒数两个变量之间具有一元线性关系。分析结果说明对于该类型复合漆包线继续沿用Arrhenius方程进行耐热性评定仍然是可行的。

玻纤PP和PU弹性体热解动力学分析与热老化寿命评估

通过热重分析研究玻纤聚丙烯(PP)和聚氨酯(PU)弹性体两种汽车内饰材料在10、20和30℃/min升温速率下的热解过程,建立两种材料在30℃/min升温速率下的热寿命方程,计算出在特定温度下的使用寿命。采用Coats-Redfern(CR)方法分析热失重曲线,确定玻纤PP和PU弹性体在每个热失重阶段的最佳反应级数。结果表明:玻纤PP只存在一个热失重阶段,最佳反应级数为0.5;而PU弹性体存在两个热失重阶段,其中第一热失重阶段的最佳反应级数为2.0,而第二热失重阶段的最佳反应级数为0.1。将最佳反应级数下材料的活化能与ASTM中提供的热寿命方程相结合,建立了材料在10%失重率下的热寿命方程。比较这两种材料在温度为20、30和40℃下的使用寿命,得出PU弹性体的热寿命远小于玻纤PP。

两种有机硅绝缘系统热老化性能及寿命对比分析

采用进口H62C和国产TJ1173两种有机硅浸渍树脂分别制得两种绝缘结构模型,以热老化为主因子,结合机械振动、潮湿和尘埃等环境因子,对两种绝缘系统的热老化性能及寿命进行试验分析。结果表明:国产TJ1173与进口H62C有机硅浸渍树脂绝缘系统的热老化性能和热老化寿命相当,随老化时间的延长,绝缘电阻均呈先增后降的趋势,介质损耗因数均呈逐渐增大的趋势。