影响裂纹扩展的因素

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分析影响PE管材发生慢速裂纹增长的因素及防治对策3300字

分析影响PE管材发生慢速裂纹增长的因素及防治对策3300字(3)支链的影响支链对PE管的耐慢速裂纹增长表达在三方面：①共聚单体的种类；

②支化密度；

③支链分布。概括阐述如下：

①共聚单体的种类PE管从化学成分上讲是聚乙烯，因此从丙烯到辛烯会随着共聚单体碳链长度的增加，其耐慢速裂纹增长才能也将逐步提高。但是，所谓过犹不及，共聚单体的碳链长度不应超过8个碳以上，由于若超过这个标准，当系带分子从晶区拔脱时，支链便反转，无法起到阻碍作用了。

②支化密度支化密度越大，系带分子就会链接更多的短支，拔脱时的阻力就越大，这直接提高了PE管材的耐慢速裂纹增长才能。当然，支化密度同样不能太大，由于它直接影响着片晶的厚度，若一度追求支化密度，势必顾此失彼，让片晶厚度降低，所以应保持在片晶厚度不受影响的处境下增加支化密度。

③支链分布PE管材发生慢速裂纹增长同样受到支链数量以及支链的空间分布影响。经过研究察觉，当支链呈双峰型分布时，全体短链都接枝在长链分子上，可以有效的抗争PE管材的慢速裂纹增长。

(4)分子量及其分布的影响分子量越大，那么与之对应的分子链也就越长，分子链越长，形成系带分子的可能性就越大，进而形成的系带分子也就越多，因此有效提高了PE管材的耐慢速裂纹增长。与此同时，分子量越大，更长的分子链就能穿过更多的晶区，如此再次提高了分子布局的稳定性，有效地提高了PE管材发生慢速裂纹增长的抗争才能。

当然，分子量的数量是有限的，并且分子链也不宜过长，假设分子链过长，那么会对加工工艺带来诸多不利因素，譬如过程的分子量会导致熔体滚动指数降低。2.外部因素PE管材发生慢速裂纹增长，除了内部因素这一主要因素外，外部的环境对其也有确定的影响。譬如PE管材加工工艺的是否科学、方法是否正确、质量是否达到设计标准等。

另外，在实际的使用中，方法是否得当也对PE管材发生慢速裂纹增长有着重要影响。例如，在PE管道热熔接口的施工过程中，施工人员应做好避阳工作，防治阳光对PE管直射。PE管属于塑料，过高的问题会让其内片面子在确定程度上产生变更，从而直接导致PE管材发生慢速裂纹增长。因此，在施工中确定要对温度举行相应的操纵，必要时可选择夜间举行施工。

与此同时，在PE管道填砂时也应留神，由于这道工序极易造成对PE管材接口纵向回缩，所以在施工中应严格按照《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》中的要求举行填砂，以免埋下隐患。

对于影响PE管材的外部因素还有好多，譬如在使用过程中，其所承载的载荷等处境，但是，相对于其内片面子来说，这些外部影响因素都相对较弱。

三、防治PE管材发生慢速裂纹增长的对策防治PE管材发生慢速裂纹增长，即主要工作是变更其内片面子布局上，即深入研究PE管材的工艺技术，努力提高其耐慢速裂纹增长性；

以此同时，在使用过程中，应有效操纵可能引起PE管发生慢速裂纹增长的一系列因素。

(1)内部防治对策目前，国内外众多研究部门都选择PE管材的化学聚合改性为突破口，制备高性能的PE管专用材料，进而阐述了PE管材发生慢速裂纹增长的破坏形式，并对导致PE管材发生慢速裂纹增长的因素分别从内片面子构造即外部使用两方面举行了分析，同时针对性地提出了一些防治对策。

摘要：

PE管材；

慢速裂纹增长；

防治对策PE管材相较金属管，有着明显的优势，它的耐腐蚀性强、有优良的卷曲性和柔性易于安装，而且本金低，在当前低碳经济环境下，更显节能环保的特点，尤其在输送液体譬如水管和燃气输送管上，优势显著。目前，国内外大都广发将PE管材逐步取代金属管。因此，针对PE管材发生慢速裂纹增长的现象，有必要为了延长其使用寿命，对其布局举行研究，以便有效提高PE管材的耐慢速裂纹增长性能。

一、PE管材发生慢速裂纹的形式1.PE管材的布局PE发生慢速裂纹与其布局有息息相关，由于它是一种半结晶材料，所以，一般处境下，在室温高于PE管玻璃化转变温度(一27℃)时，其无定外形，呈橡胶态。

其根本骨架即由不同厚度片晶构成的晶区，以及连接这些片晶的无定形区的纵横交织的分子组成。所谓的慢速裂纹增长，从其布局上看即在较低应力的条件下发生的分子链滑移，这也是造成PE管发生慢速裂纹的主要理由。

2.PE管材的破坏形式PE管慢速裂纹主要以韧性破坏、脆性破坏和氧化破坏3种形式。其中，在实际使用的过程中，以脆性破坏为最主要的表现形式，导致脆性破坏的理由主要是由于PE管在较低应力的条件下，引起了慢速裂纹扩展。是管材在实际使用过程中发生破坏的主要形式，是由在较低应力条件下引起的材料慢速裂纹扩展所致。

二、影响PE管材发生慢速裂纹增长的因素1.内部因素影响PE管材产生慢速裂纹的主要因素即其分子布局参数，如上文所述，分子链滑移导致了管材内部布局发生了变化，进而导致了PE管产生了裂纹，所以从这个意义上说，分子链解缠是PE管材发生慢速开裂的真正理由。为此，笔者针对PE管分子布局参数分别举行了分析，对分子数量、分子量、分子量分布、支化密度，以及支链分布和片晶厚度、片晶间距等举行了概括分析，经过分析察觉系带分子数量、状态和片晶厚度以及其完整性是导致PE管慢速裂纹增长的主要因素，就此举行相应的探讨。

(1)系带分子数量的影响系带分子即指贯穿两个以上片晶区域的分子，其数量是影响PE管料发生慢速裂纹增长的主要因素。理论上讲，系带分子越多，对于承受同一应力，平均分担的应力就相对较小，因此从这个角度上说，系带分子越多，对PE管材的耐开裂性越好。这与一根筷子轻易折断，十根筷子不易折断是一个道理。

由于系带分子的形成与分子量和片晶间距有关，因此要使系带分子数量增大，就应尽可能提高分子量数量，延长分子链的距离，同时缩减片晶间距，这是形成大量系带分子的途径。

(2)片晶的影响片晶间距越小那么系带分子越多，由于，片晶间距是由支化点间距抉择的，因此，支化点越密，片晶间距越小，产生的系带分子也就越多。同时，片晶的厚度也抉择了系带分子的抗解缠才能，因此片晶越厚，系带分子对解缠的抗争才能也就越强。另外，片晶是否完整也对PE管材的耐慢速裂纹增长有重要影响，片晶越完整，其抗耐性越强，因此应尽量保证片晶的完整性。

提高PE管材的耐慢速裂纹增长功能。值得一提的是，通过变更加工条件来变更PE管内片面子机构，即变更聚合物的凝结态结构，其方法不但较使用，而且在优化材料性能上效果显著。

细致地说，即在聚合物加工过程中使用振动力场的方法。经过振动挤出的PE管材结晶度得到了提高，而且熔点也相应的升高，尤其其片晶较完善，且晶片变厚，这都是提高PE管材耐慢速裂纹增长的显著标志。

(2)外部防治对策有效地操纵外部因素对PE管材发生慢速裂纹增长的影响，是延长PE管材寿命必不成少的组成片面，因此在使用PE管时应按照相关文件的要求，严格履行操作方法，并留神外部环境可能对其造成的影响，譬如温度、接口填砂等工序，尽可能地让外部因素对PE管发生慢速裂纹增长的因素降至最低。

总结：

PE管材的应用已经越来越广，因此，对其操纵发生慢速裂纹增长的影响内部工艺因素和外部因素，提出了更多、更高的要求，了解PE管的布局特点，从化学角度入手，是有效防治PE管材发生慢速裂纹增长的重要切入点。

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[1]唐岩.毕丽景.李延亮.PE管材发生慢速裂纹扩展的影响因素[J]2022年20卷3期.[2]