耐热应力开裂检测
耐热应力开裂（Heat Stress Cracking Resistance, HSCR）是评价高分子材料（尤其是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料及其制品）在较高温度和持续应力作用下抵抗开裂能力的关键性能指标。这种开裂现象常常发生在材料长期暴露于高温和机械应力（如内压、拉伸、弯曲等）叠加的环境中，表现为表面或内部出现细小的裂纹（银纹）甚至发展成宏观裂纹，最终导致材料的物理机械性能急剧下降、密封失效或结构破坏。这种现象在塑料管材（燃气管、水管）、电缆护套、汽车零部件、包装材料、建材以及长期处于高温服役环境的塑料制品中尤为重要。因此，对材料及其制品进行耐热应力开裂检测，对于评估其长期使用性能、使用寿命、安全可靠性以及优化材料配方和加工工艺具有至关重要的指导意义。
检测项目
耐热应力开裂检测的核心项目是测定材料在规定温度、规定应力（或应变）水平下，直至出现裂纹（或达到规定破坏程度）所需的时间，即耐热应力开裂时间（Failure Time under Heat Stress）。根据不同的测试标准和目的，具体项目可细分为：
1. 恒定温度/恒定应力开裂时间： 在单一恒定温度和恒定负荷应力下，测试样品开裂失效的时间。
2. 恒定温度/不同应力水平开裂时间： 在恒定温度下，测试不同应力水平对应的开裂时间，用于绘制应力-寿命曲线。
3. 温度梯度/恒定应力开裂时间： 在恒定应力下，测试不同温度下的开裂时间，用于研究温度对开裂行为的影响及计算活化能。
4. 临界应力/应变测定： 在指定温度和时间内不出现开裂所能承受的最高应力或应变值。
5. 材料对比试验： 在相同条件下比较不同批次、配方或牌号材料的耐热应力开裂性能。
6. 失效模式观察： 记录和分析开裂的起始位置、扩展路径及断口形貌。
检测仪器
进行耐热应力开裂检测的核心仪器是专用的耐热应力开裂试验机或环境应力开裂试验箱，通常需要具备以下功能：
1. 恒温环境腔： 能够精确控制和维持测试所需的恒定高温环境（温度范围通常在室温至150°C或更高，控温精度±1°C或更高）。腔体需耐化学腐蚀，内部空气循环均匀。
2. 应力施加系统：
* 恒载荷型： 通过砝码、杠杆或伺服电机等对试样施加恒定不变的拉伸、弯曲或压缩载荷（力恒定）。
* 恒应变型： 通过夹具或装置使试样保持恒定的变形（如弯曲一定角度或拉伸至固定伸长率），维持恒定应变（位移恒定）。恒应变测试更为常见。
3. 试样夹具： 设计用于牢固夹持不同形状（如哑铃型、矩形条、管状环切样）和尺寸的试样，并能有效传递所需应力或实现所需应变。常见的夹具包括弯条夹具（用于三点弯曲或固定应变弯曲）、拉伸夹具、管件环切样夹具等。
4. 计时/监控系统： 精确记录试样从开始受载到观察到开裂失效的时间。通常需要人工定期观察（通过观察窗）或配备自动视觉/裂纹探测装置。
5. 安全与控制系统： 包括过温保护、故障报警、数据记录（温度、时间）等。
检测方法
耐热应力开裂检测的主流方法是恒应变弯曲法，尤其适用于聚乙烯管材和电缆料。其典型步骤和要点如下：
1. 样品制备： 按照相关标准（如ISO 22088, ASTM D1693, GB/T 1842等）的规定，从材料或制品上裁取或注塑成型标准试样。常见试样为矩形长条（如38mm x 13mm x 厚度）或特定尺寸的管件环切样。试样表面应平整、无划痕、无缺陷。
2. 预处理： 试样通常需要在标准实验室环境（如23±2°C, 50±5%RH）下状态调节至少40小时。
3. 施加应变： 将试样装入特定的弯曲夹具中（如弯条夹具），使试样弯曲成规定的弧度或角度，从而在试样外表面产生恒定的拉伸应变。应变量的大小是影响结果的关键参数，通常由标准规定（例如，对于PE80/100管材，常用1.8%或2%应变）。
4. 放入恒温槽： 将装有已弯曲试样的夹具（或多个夹具组合成的框架）小心地放入已预热至规定测试温度（如80°C, 100°C）的恒温环境腔（如空气烘箱或液体浴槽）中。确保试样完全暴露在设定温度下。
5. 开始计时与观察： 当试样和夹具放入恒温环境并重新达到设定温度后，开始计时。定期（如每隔0.5, 1, 2, 4, 8, 24小时等）取出夹具进行观察（或在带有观察窗的烘箱中直接观察）。使用放大镜或目视检查试样弯曲外表面是否出现裂纹（通常指肉眼可见的裂纹）。
6. 判断失效与记录： 当在试样弯曲外表面观察到第一条清晰的裂纹（或裂纹达到规定长度/数量）时，记录该时间点作为该试样的耐热应力开裂时间（Failure Time）。通常测试一定数量（如10个）的平行试样。
7. 数据处理： 计算一组平行试样开裂时间的几何平均值（有时取对数平均值）或中值，作为该材料在该测试条件下的耐热应力开裂时间（F0 或 F50）。也可报告最小值、最大值或绘制失效概率曲线。
其他方法：
* 恒定拉伸应力法： 在恒温烘箱中对哑铃型试样施加恒定拉伸载荷，记录开裂时间（类似ASTM D2990蠕变断裂测试）。
* 球压或压痕法： 用于较厚或刚性样品，在恒温下施加局部恒定压力，观察压痕周围的开裂。
* 管材内压测试： 在恒温下对全尺寸或环切管段施加恒定内压，监测失效时间。
检测标准
耐热应力开裂检测遵循一系列国际、国家和行业标准，确保测试条件的统一和结果的可比性。主要标准包括：
1. ISO 22088 塑料 - 耐环境应力开裂 (ESC) 的测定:
* Part 3: 弯条法 (最常用的恒应变弯曲法)
* Part 4: 球或针压痕法
* Part 5: 恒定拉伸应力法
* Part 6: 缓慢应变速率法
* 该系列标准提供了最全面的耐环境应力开裂（包括耐热应力开裂）的测试方法框架。
2. ASTM D1693 聚乙烯塑料在受控环境条件下耐环境应力开裂的标准试验方法: 这是北美广泛使用的标准，主要采用恒应变弯曲法（Bent Strip Method）。它规定了特定尺寸的试样、特定的弯曲夹具（弯条夹具）和常用的测试条件（表面活性剂，如Igepal CO-630溶液，用于常温ESC测试）。虽然主要用于常温环境应力开裂，但其恒应变弯曲原理和装置同样适用于高温下的耐热应力开裂测试，此时需将烘箱温度设定为目标温度。
3. GB/T 1842 塑料 聚乙烯环境应力开裂试验方法: 中国国家标准，技术内容与ASTM D1693等效，同样采用恒应变弯曲法。
4. ISO 16770 塑料 - 聚乙烯环境应力开裂(ESC)的测定 - 全切口蠕变试验(FNCT): 这是一种在高温液体介质（通常是表面活性剂溶液）中施加恒定拉伸载荷的测试方法，特别适合评估PE管材在高温高压下的长期抗慢速裂纹增长性能（SCG），与耐热应力开裂高度相关。
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CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
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