《表1 PE100低温条件下拉伸性能参数》

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《高密度聚乙烯力学性能试验研究》

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高密度聚乙烯常用于金属输油管道的外包裹层，用于保护金属输油管道不受外界环境腐蚀甚或损坏，延长金属输油管道的使用寿命。本文研究的高密度聚乙烯为PE100，常温下弹性模量为1 GPa，拉伸屈服强度为25 MPa，在GB/T 1040.1—2006中，拉伸屈服强度被定义为:出现应力不增加而应变增加时的最初应力[7]。本文所研究的输油管道敷设在我国寒冷地区，敷设管道所处位置冬季常处于0℃以下，有时可达到-10℃，为了研究高密度聚乙烯在低温下的拉伸性能，并与常温下的相关力学参数进行比较分析，本文选取了两种典型温度，分别是0℃和-10℃，拉伸速率为500 mm/min，检测依据参照文献[7]。低温拉伸性能试验主要得到了材料的以下力学性能参数:拉伸屈服强度、拉伸屈服应变、拉伸断裂应变和弹性模量，详细数据见表1。从表1中可以看出，试验温度0℃时，PE100的拉伸屈服强度平均值为27.34 MPa，试验温度-10℃时，PE100的拉伸屈服强度平均值为29.72 MPa，而常温条件下是25 MPa。表1中的试验数据说明，随着温度的降低，PE100的拉伸屈服强度增大，材料的拉伸屈服应变减小，拉伸断裂应变减小，材料的弹性模量反而增大，比常温条件下的弹性模量分别增大了20%和40%多。两种典型温度下，材料的拉伸应力应变关系曲线如图1所示，从图1中不难看出，PE100的拉伸屈服强度与最大拉伸强度相等，随着温度的降低，拉伸屈服强度增大，拉伸屈服应变和拉伸断裂应变都变小，从某种意义上温度的降低使得材料的延性变差。