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低温卷绕试验检测

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发布时间：2025-06-02 11:05:30 更新时间：2025-06-01 11:05:30

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

低温卷绕试验检测

低温卷绕试验是评估材料（尤其是电线电缆、金属带材、塑料、橡胶等高分子材料及其制品）在低温环境下韧性和抗脆裂性能的重要检测手段。该试验模拟材料在实际低温应用或存储条件下承受弯曲、卷绕等应力作用时的行为，对保障产品在寒冷气候或特殊低温工况下的安全性和可靠性具有决定性意义。广泛应用于电线电缆、汽车线束、新能源电池组件、特种包装材料、管道衬里、军工装备等领域的产品质量控制和研发验证。

检测项目

低温卷绕试验的核心检测项目聚焦于材料在低温状态下的抗弯曲开裂能力，主要包括：

低温弯曲脆性： 试样在特定低温下按标准要求弯曲或卷绕规定圈数后，观察其表面是否出现肉眼可见的裂纹、断裂或分层。
绝缘/护套完整性： 针对电线电缆，重点检测绝缘层和护套在低温卷绕后是否开裂、失去保护作用。
涂层/镀层附着力： 评估金属材料表面涂层或镀层在低温弯曲后的剥离、起皮情况。
材料延展性保持率： 间接评价材料在低温下塑性变形能力的保持程度。

检测仪器

进行低温卷绕试验通常需要以下关键仪器设备：

低温试验箱/环境室： 核心设备，能够精确控制和维持设定的低温环境（如 -15°C, -25°C, -40°C, -55°C, -70°C 等，依据标准要求）。需具备良好的温度均匀性和稳定性。
卷绕试验装置：
- 卷绕芯轴/棒： 不同直径的标准金属棒（如6倍、4倍、2倍试样直径或厚度），用于缠绕试样。
- 驱动机构： 平稳驱动芯轴旋转或引导试样进行卷绕操作的机械装置（手动或电动）。
- 夹持装置： 用于固定试样一端，确保其在卷绕过程中不松动。
计时器： 准确控制试样在低温环境下的恒温时间及卷绕过程时间。
辅助工具： 低温手套、试样切割工具、放大镜等。

检测方法

低温卷绕试验的标准方法通常遵循以下主要步骤：

试样制备： 按相关标准规定截取规定长度和数量的代表性试样。
预冷处理： 将试样放入已降至规定试验温度的低温试验箱中，使其在无应力状态下恒温保持规定时间（通常为1小时，确保试样整体达到试验温度）。
卷绕操作（在低温箱内进行）：
- 将规定直径的芯轴安装在驱动装置上。
- 迅速取出一个试样（或直接在箱内操作），将其一端固定在芯轴上或夹持装置上。
- 以均匀的速度（通常约1圈/5秒）将试样紧密地螺旋卷绕在芯轴上规定的圈数（如3圈、4圈或直至断裂）。
- 操作过程必须快速，防止试样温度在空气中显著回升。
观察与判定： 卷绕完成后，立即（或在规定时间内）在低温环境下或取出后迅速（防止回温影响）用正常视力或低倍放大镜（如5倍）检查试样（特别是弯曲外侧）是否有裂纹、断裂或其它损伤。
结果记录： 记录试验温度、芯轴直径、卷绕圈数、恒温时间及每个试样的表面状况（通过/未通过）。

检测标准

低温卷绕试验的执行需严格遵循相关的国际、国家或行业标准，确保结果的可比性和权威性。常见的标准包括：

电线电缆领域：
- GB/T 2951.14-2008 / IEC 60811-1-4: 1985： 《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第14部分：通用试验方法—低温试验》- 详细规定了电线电缆绝缘和护套材料的低温弯曲（卷绕）试验方法。
- GB/T 5013 / GB/T 5023 / IEC 60245 / IEC 60227 系列： 各类橡皮绝缘和聚氯乙烯绝缘电缆标准中均包含低温卷绕或弯曲试验的要求和方法。
材料通用领域：
- ISO 974: 2000： 《塑料在低温下冲击脆化温度的测定》- 虽侧重冲击，但低温韧性原理相关。
- ASTM D746: 2020： 《通过冲击测定塑料和弹性材料的脆性温度的标准试验方法》- 也涉及低温下的脆性行为。
- ASTM D1790: 2014： 《塑料薄膜和薄片低温脆性的标准试验方法》- 针对薄膜类材料。
- GB/T 5470-2008： 《塑料冲击法脆化温度的测定》
金属材料（带材/线材）：
- GB/T 232-2010： 《金属材料弯曲试验方法》- 可在低温下进行。
- ASTM E190: 2020： 《金属材料延性弯曲试验的标准试验方法》- 适用于在低温下评估焊缝等延性。