[发明专利]一种用于测量抗裂纹能力的试样、模具及方法

说明书

本发明公开了一种用于测量抗裂纹能力的试样、模具及方法。所述试样包括环氧块、金属嵌件以及开设在环氧块上的裂纹，所述金属嵌件是一形状规则的方形金属块，所述环氧块是一个环氧树脂浇注而成的方形环氧块，所述裂纹金属嵌件是一个用于模拟界面缺陷的细长型金属条。本发明提供一种用于评价环氧复合材料‑金属界面抗裂纹能力的试样，方便用于GIL绝缘件的环氧复合材料‑金属界面抗裂纹能力的准确测量，为评估GIL绝缘件的机械性能提供了新的试验思路。

技术领域

本发明属于输变电绝缘设备领域，尤其涉及一种用于测量环氧复合材料-金属界面抗裂纹能力的试样、模具及方法。

背景技术

气体绝缘输电线路(gas insulated transmission lines，GIL)采用金属外壳封闭压缩SF₆或SF₆/N₂混合气体绝缘，需要采用支柱绝缘子支持壳内导体实现导体和外壳的同心圆轴结构。GIL具有可靠性高、电容小、损耗低、过载能力强、电磁环境友好等优点，在长距离、大容量输电领域应用越来越广泛。GIL内部绝缘件采用环氧复合材料，它由液态环氧树脂、填料、固化剂等在、高温下浇注而成，具有机械强度高、耐热老化等优点，工程实际经验表明环氧复合材料内部很难发生缺陷，缺陷或故障一般发生在环氧复合材料与金属界面。

环氧复合材料与金属界面的抗裂纹能力是影响GIL内部绝缘件机械性能的关键参数，但是，目前环氧复合材料与金属界面的抗裂纹能力测试方法不完善，测试所用试样也没有统一标准，致使难以评价材料配方和工艺等参数对环氧复合材料与金属界面抗裂纹的能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于测量环氧复合材料-金属界面抗裂纹能力的试样、模具及方法，能够方便用于GIL绝缘件的环氧复合材料与金属界面抗裂纹能力的准确测量，为保证GIL绝缘件的整体性能提供了新的试验思路。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种用于测量环氧复合材料-金属界面抗裂纹能力的试样，包括环氧块和金属嵌件，环氧块和金属嵌件之间固定连接，且环氧块上与金属嵌件相邻的连接面上内凹开设有裂缝。

进一步地，环氧块和金属嵌件的截面尺寸相同。

进一步地，金属嵌件为规则的长方体，环氧块为其上开设有裂缝的不规则长方体。

进一步地，所述环氧块为根据模具浇注的、减去裂纹金属嵌件部分的不规则长方体，其长、宽、高分别为L、B、W，所述金属嵌件为表面平整光滑的规则长方体，其长宽高与环氧块的长宽高相等，也分别为L、B、W。

其中，B＝W/2，L＝2.2W。

进一步地，金属嵌件的材质为铝合金或不锈钢。

进一步地，金属嵌件中与环氧块的连接界面上，可按照需求涂抹半导电胶涂层等提升界面强度的粘接剂。

本发明还提供一种试样模具，用于前述的试样，所述模具包括模具外壳、裂纹金属嵌件和配设的用于封闭模具外壳的盖板，

模具外壳内的一侧设置有环氧腔体，与环氧腔体相邻的另一侧为金属嵌件的卡装位，在环氧腔体和所述卡装位之间设置有裂纹嵌件卡装位，所述裂纹金属嵌件能够卡装进所述裂纹嵌件卡装位内。

进一步地，所述裂纹金属嵌件外形是一个长度为B，宽度为w，高度为a的楔形金属件，裂纹金属嵌件采用楔块卡装方式装入模具中。一般情况下宽度w不大于2mm，a≈0.5B，或取a＝(0.45～0.55)B。

进一步地，裂纹金属嵌件的材料均与环氧复合材料相容性较好的金属，一般是铝合金或不锈钢。

本发明还提供一种采用所述试样模具来制作试样的方法，包括以下步骤：

在模具外壳内涂抹脱模剂；