热延伸试验用于评估材料(如橡胶、塑料、电缆绝缘层等)在高温与恒定载荷下的形变特性,验证其耐热性及抗蠕变能力,确保材料在高温工作环境中的稳定性。
【试验标准】
- 国际标准:IEC 60811-507(电缆绝缘材料)、ISO 37(橡胶材料)。
- 国内标准:GB/T 2951.21(电缆绝缘热延伸试验)、GB/T 528(硫化橡胶拉伸试验)。
【试验设备与工具】
- 高温烘箱:温控精度±1℃,温度范围RT~300℃(如Memmert UF系列)。
- 加载装置:砝码或机械加载系统(载荷精度±1%)。
- 测量工具:标尺(精度±0.1mm)、游标卡尺、计时器。
- 试样夹具:耐高温金属夹具(如不锈钢材质)。
【试验步骤】
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试样制备
- 尺寸要求:哑铃型试样(GB/T 528,标距25mm,厚度2±0.2mm)或电缆绝缘条(长度100mm,宽度4mm)。
- 预处理:试样在23℃/50% RH环境中调节24小时(GB/T 2941)。
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加载与安装
- 加载载荷:
- 橡胶/塑料:20N/cm²(如试样截面积10mm²,则加载2N)。
- 电缆绝缘:按标准载荷(如XLPE:0.2MPa,PVC:0.1MPa)。
- 夹具固定:垂直悬挂试样,确保载荷均匀施加。
-
加热与计时
- 温度设定:根据材料类型设定(如XLPE:200℃±3℃,EPDM:175℃±3℃)。
- 试验时间:通常15分钟(GB/T 2951.21)或至试样达到平衡状态。
-
测量与计算
- 热延伸率: 热延伸率(%)=Lt−L0L0×100%热延伸率(%)=L0Lt−L0×100%
- L0L0:原始标距(mm)
- LtLt:加热加载后的长度(mm)
- 永久变形率:卸载冷却后测量残余伸长率。
【合格判定】
材料类型 |
热延伸率上限 |
永久变形率上限 |
判定标准 |
XLPE电缆绝缘 |
≤175% |
≤10% |
GB/T 2951.21 |
EPDM橡胶 |
≤300% |
≤15% |
ISO 37 |
PVC电缆料 |
≤150% |
≤20% |
IEC 60811-507 |
【常见问题与解决】
-
试样断裂:
- 原因:载荷过大或材料抗拉强度不足。
- 措施:降低载荷至标准值,或检查材料配方(如增加交联度)。
-
数据离散性大:
- 原因:试样厚度不均或温控波动。
- 措施:严格按标准制样,校准烘箱温度均匀性。
-
永久变形超标:
- 原因:材料弹性恢复能力差(如增塑剂迁移)。
- 措施:优化配方(如添加补强填料或提高交联密度)。
【应用案例】
案例名称:新能源汽车高压电缆XLPE绝缘热延伸试验
- 试验条件:200℃±3℃,载荷0.2MPa,时间15分钟。
- 结果:
- 热延伸率:160%(≤175%),永久变形率:8%(≤10%)。
- 判定:符合GB/T 2951.21,通过车规级认证(LV214)。
【注意事项】
- 安全防护:高温操作需戴耐热手套,试验后试样冷却至室温再处理。
- 设备校准:定期校准烘箱温控系统(每年一次,参考JJF 1101)。
- 环境控制:避免空气流动影响温场均匀性(烘箱风扇转速适中)。
通过规范化的热延伸试验,可精准评估材料高温性能,为产品设计、选材及质量控制提供关键数据支撑。
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