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新型轻质高强度氢能输送管道的研制 被引量：1
1
作者 程德宝 李召勇 +3 位作者 韦恃怡 项鲁冰 赵晓颖 项爱民 《中国塑料》 北大核心 2025年第11期100-107,共8页
设计了一种基于聚乙烯材料的高阻隔、高强度、轻质非金属输氢管道,通过设计开发具有内管层、阻隔层、增强层和外保护层,有效避免了金属管道的氢脆问题,同时克服了承受压力有限及气体渗透的缺点。其中内管层及外保护层由聚乙烯(PE)树脂构... 设计了一种基于聚乙烯材料的高阻隔、高强度、轻质非金属输氢管道,通过设计开发具有内管层、阻隔层、增强层和外保护层,有效避免了金属管道的氢脆问题,同时克服了承受压力有限及气体渗透的缺点。其中内管层及外保护层由聚乙烯(PE)树脂构成,阻隔层由铝箔、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)及改性后的线形低密度聚乙烯(PE-LLD)组成,增强层由涤纶丝构成。结果表明,开发的输氢管道具有承压结构强度高、盘卷柔韧性能好、高阻隔、高强度,且抗气体渗透严密、使用寿命长等特点,能够满足氢能输送的要求。将为氢气输送行业提供一种操作安全、持久且高效的输氢管道方案,进而对氢能的能量转换及未来价值链的发展做出重要贡献。 展开更多
关键词 聚乙烯 氢气输送 复合材料管道 改性
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塑料管材冲击性能结果评价分析
2
作者 李延军 李佟 +2 位作者 金淼 阴铎源 刘锐 《中国塑料》 北大核心 2025年第10期85-89,共5页
热塑料管材采用真实冲击率作为评价抗冲击性能的指标,需要对整批管材进行冲击,以冲击破坏数除以冲击总数得到结果。在实际工作中,将真实冲击率看作是一个服从二点分布的总体的参数,从总体中抽取样本作区间估计,在样本量较大时可以采用... 热塑料管材采用真实冲击率作为评价抗冲击性能的指标,需要对整批管材进行冲击,以冲击破坏数除以冲击总数得到结果。在实际工作中,将真实冲击率看作是一个服从二点分布的总体的参数,从总体中抽取样本作区间估计,在样本量较大时可以采用正态分布或泊松分布作近似计算。通过假设检验确定了判定真实冲击率临界值的表和图,便于实际应用,本文也可为同类试验方法提供参考。 展开更多
关键词 塑料管材 耐外冲击性能 真实冲击率 参数估计 假设检验
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占压下埋地聚乙烯管力学响应的数值模拟 被引量：16
3
作者 郑津洋 鲁顺利 +1 位作者 马津津 施建峰 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期60-64,共5页
通过特定应变率下聚乙烯(PE)管的单轴拉伸试验,拟合得到PE本构模型的参数,确定了其屈服应力,建立了关于管道横截面对称的长方形管土模型,研究了埋地PE管在静载正压占压载荷作用下的力学响应,分析了占压参数(占压区长、占压区宽)的影响... 通过特定应变率下聚乙烯(PE)管的单轴拉伸试验,拟合得到PE本构模型的参数,确定了其屈服应力,建立了关于管道横截面对称的长方形管土模型,研究了埋地PE管在静载正压占压载荷作用下的力学响应,分析了占压参数(占压区长、占压区宽)的影响。结果表明,占压下埋地聚乙烯管竖直方向最大偏移发生在轴向横截对称面上;管内最大Mises应力随占压载荷的增大而增大,但其位置从管顶(底)转移至起拱线上;管道屈服时,占压载荷随着占压参数的增大,呈指数下降趋势。 展开更多
关键词 聚乙烯 管材 占压 埋地 力学响应 数值模拟
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聚乙烯管道热熔接头卷边对拉伸性能的影响 被引量：11
4
作者 郑津洋 秦永泉 +4 位作者 施建峰 李翔 徐平 郭伟灿 王非 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期77-80,共4页
通过拉伸试验,研究了聚乙烯管道热熔对接接头不同卷边情况试样的失效形式、拉伸强度和拉伸历程。研究发现,带卷边试样卷边与管壁之间形成的凹槽尖端应力集中严重,拉伸时裂纹逐渐扩展直至试样断裂;而不带卷边试样拉伸时,试样发生大变形... 通过拉伸试验,研究了聚乙烯管道热熔对接接头不同卷边情况试样的失效形式、拉伸强度和拉伸历程。研究发现,带卷边试样卷边与管壁之间形成的凹槽尖端应力集中严重,拉伸时裂纹逐渐扩展直至试样断裂;而不带卷边试样拉伸时,试样发生大变形后在焊缝及其与管材交界面出现脆断现象。不带卷边试样的拉伸强度明显高于带卷边试样,其断裂伸长率也远高于带卷边试样,拉伸速率为10mm/min时,拉伸强度差值为27%左右,断裂伸长率差值在100%以上。结果表明,去除热熔对接接头双侧卷边可显著提高其拉伸力学性能,而去除单侧卷边对其力学性能仅有轻微改善。 展开更多
关键词 聚乙烯 管道 热熔对接焊 焊接卷边 拉伸性能 应力集中
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钢丝缠绕增强塑料复合管力学性能的试验研究 被引量：13
5
作者 郑津洋 卢玉斌 +7 位作者 李翔 林秀锋 朱彦聪 徐平 孙国有 董华章 陈德福 邵泰清 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期82-88,共7页
对钢丝缠绕增强塑料复合管的短期爆破压力、应变、临界失稳压力和不同温度下的失效形式等进行了系统的试验研究。结果表明,与相同规格尺寸的PE管相比,其短期爆破压力、环向刚度和临界失稳压力分别提高了 129％、19％和57％;在内压作用... 对钢丝缠绕增强塑料复合管的短期爆破压力、应变、临界失稳压力和不同温度下的失效形式等进行了系统的试验研究。结果表明,与相同规格尺寸的PE管相比,其短期爆破压力、环向刚度和临界失稳压力分别提高了 129％、19％和57％;在内压作用下这种复合管有韧性破坏和过度变形两种失效模式,温度低于45℃时为韧性破坏,温度高于45℃时为过度变形;在相同压力下仅受径向内压作用时这种复合管的径向膨胀率明显高于径向轴向同时受力时的径向膨胀率。 展开更多
关键词 钢塑复合管 力学性能 失效模式 爆破压力
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钢丝缠绕增强塑料复合管的应力分析 被引量：17
6
作者 郑津洋 林秀锋 +8 位作者 卢玉斌 李翔 朱彦聪 孙国有 徐平 许跃敏 董华章 陈德福 邵泰清 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期56-61,共6页
将钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP管)简化为内层、复合层、外层三层结构组成的力学模型,其中复合层由内外两层单层板组成。采用串并联模型确定单层板弹性参数,通过正交各向异性材料三维弹性理论推导出各层界面上接触压力与轴向力的方程组,... 将钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP管)简化为内层、复合层、外层三层结构组成的力学模型,其中复合层由内外两层单层板组成。采用串并联模型确定单层板弹性参数,通过正交各向异性材料三维弹性理论推导出各层界面上接触压力与轴向力的方程组,进而得到PSP管各层在内压、外压和轴向力联合作用下的应力及应变计算公式。实验结果表明：随着内压载荷的增加,PSP管环向应变与轴向应变均呈上升趋势,理论值与实验结果较为一致,所建模型可用于预测PSP管应力和应变。 展开更多
关键词 塑料复合管 应力分析 正交各向异性
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聚乙烯管材专用料的现状及发展展望 被引量：12
7
作者 王选伦 杨鸣波 吕军 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2003年第8期65-68,共4页
详细分析了近年来国内外聚乙烯管材专用料的发展状况。重点论述PE100材料的优越性能,并将它与PE80进行了比较。介绍了聚乙烯管材专用料的发展方向,提出了发展聚乙烯管材专用料的一些建议。
关键词 聚乙烯管材 专用料 现状 发展 耐低温性 摩擦系数 耐化学腐蚀 可焊接性
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90°弯管的纤维缠绕线型设计 被引量：12
8
作者 韩振宇 富宏亚 +1 位作者 王永章 付云忠 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2004年第5期31-32,35,共3页
针对 90°弯管的纤维缠绕问题 ,应用微分几何曲面理论分别得到了圆环面的测地线和圆柱面的非测地线表达式 ,生成了纤维路径 ,并且通过在圆柱段端头加入停留 ,解决了弯管缠绕时的布满问题 ,为 90°弯管的纤维缠绕奠定了理论基础。
关键词 90°弯管 纤维缠绕 线型设计 玻璃纤维增强塑料管 线型仿真 布满分析
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PE管材发生慢速裂纹扩展的影响因素 被引量：18
9
作者 唐岩 毕丽景 李延亮 《合成树脂及塑料》 CAS 2003年第3期52-54,59,共4页
从分子结构的角度讨论了聚乙烯管材发生慢速裂纹扩展的影响因素,并指出了主要的影响因素为系带分子数量、分子量及分子量分布、支化密度、支链分布、片晶厚度和片晶之间的距离。
关键词 PE 聚乙烯 管材 慢速裂纹扩展 分子量 分子量分布 支化密度 支链分布 片晶
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复合应力场剪切诱导成型PP-R自增强管材的结构与性能研究 被引量：8
10
作者 袁毅 张贤明 +1 位作者 崔爽 申开智 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第2期194-198,共5页
利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置生产出了双向自增强的无规共聚聚丙烯(PP-R C180)管材,研究分析了该双向应力场的剪切诱导效应对PP-R C180管材的结晶熔融、取向和拉伸强度的影响.结果表明,剪切拉伸双向复合应力场的... 利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置生产出了双向自增强的无规共聚聚丙烯(PP-R C180)管材,研究分析了该双向应力场的剪切诱导效应对PP-R C180管材的结晶熔融、取向和拉伸强度的影响.结果表明,剪切拉伸双向复合应力场的引入所带来的剪切诱导效应促进了PP-R C180分子有序性的增加,使PP-R C180体系分子更容易形成分别沿管材周向和轴向方向的取向,因而保持甚至提高了耐热性与结晶速率,降低了结晶度,改变了PP-R C180的结晶结构与形态,诱导出了全新的β晶,进而改善了管材的强度性能.与常规管材相比,自增强管材在保持其熔点不降低的前提下,使结晶度从常规管材的44.96%降至40.03%,降低了4.93%;轴向强度从常规管材的23.35 MPa最高增强到25.49 MPa,提高了9.2%;周向强度从常规管材的22.71 MPa最高增强到26.54 MPa,提高了16.9%,且增强之后管材的周向强度已经高于了轴向强度,更优化地配置了聚合物材料的性能,更充分地满足了受内压管材使用的现实需求. 展开更多
关键词 剪切拉伸双向复合应力场 剪切诱导 双向自增强 无规共聚聚丙烯
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旋转挤出加工制备高性能聚合物管 被引量：8
11
作者 王琪 聂敏 +2 位作者 白时兵 郭岳 张杰 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-9,共9页
聚合物管主要用于流体压力输送,要求环向强度高,耐应力开裂性能好,使用寿命长。我们借鉴天然管竹子因竹纤维轴向排列使其轴向破裂易,横向破裂难的结构特点,提出形成偏离轴向的增强相结构可以显著提高聚合物管的性能,自行设计研制了新型... 聚合物管主要用于流体压力输送,要求环向强度高,耐应力开裂性能好,使用寿命长。我们借鉴天然管竹子因竹纤维轴向排列使其轴向破裂易,横向破裂难的结构特点,提出形成偏离轴向的增强相结构可以显著提高聚合物管的性能,自行设计研制了新型的聚合物管旋转挤出装置,通过芯棒和口模独立可调的旋转运动与轴向速度可调的挤出/牵引运动的不同组合,形成与常规挤出不同的应力场,并通过管内外壁双冷技术调控聚合物管中温度场,从而在聚合物管中形成和定构不同层次的偏离轴向排列的增强相结构(如取向分子、串晶、原位成纤诱导形成串晶、外加纤维等),大幅度提高聚合物管的环向强度和耐应力开裂性能,如旋转挤出聚乙烯管形成偏离轴向串晶结构,使其环向拉伸强度和裂纹引发时间分别比常规挤出聚乙烯管提高78%和544%。我们还从理论上分析了旋转挤出中聚合物的流变行为,得到其流动速率数学表达式,阐明旋转挤出形成偏离轴向增强相结构的机理。旋转挤出加工为制备高性能聚合物管提供新设备、新技术、新理论。本文简要总结了我们通过旋转挤出制备高性能聚合物管的一些研究工作。 展开更多
关键词 旋转挤出 聚合物管 偏离轴向增强相
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聚乙烯压力管道抗快速裂纹扩展性能的实验研究 被引量：4
12
作者 刘秀国 刘厚俊 +3 位作者 张玉凤 荆洪阳 霍立兴 姚家庆 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期49-51,共3页
小尺寸稳态实验(简称S4实验)是模拟聚乙烯(PE)压力管道快速裂纹扩展的一种有效方法,可获得PE压力管道的止裂性能指标。已成为PE压力管道油气分配装置的设计规范和国际标准。介绍S4实验原理及天津大学自行研制开发的国内第一套S4实验装置... 小尺寸稳态实验(简称S4实验)是模拟聚乙烯(PE)压力管道快速裂纹扩展的一种有效方法,可获得PE压力管道的止裂性能指标。已成为PE压力管道油气分配装置的设计规范和国际标准。介绍S4实验原理及天津大学自行研制开发的国内第一套S4实验装置,并在不同压力和不同温度下进行了S4实验。最后根据ISO-FDIS 13477规定,经实验得出了供试管材的止裂曲线。 展开更多
关键词 聚乙烯 压力管道 抗快速裂纹 扩展性能 实验研究 小尺寸稳态实验 止裂曲线
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硅烷交联聚乙烯管材生产过程中的化学反应及其主要影响因素 被引量：7
13
作者 刘颖 龙文保 +1 位作者 吴大鸣 丁玉梅 《塑料》 CAS CSCD 2001年第4期29-32,共4页
硅烷交联法是制造交联聚乙烯管材的主要方法。用该法生产交联聚乙烯管材包括熔融接枝反应和水解缩合交联反应 ,这两种反应直接影响交联管的性能 。
关键词 硅烷交联 聚乙烯 管材 化学反应 生产过程 影响因素
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PE管材中炭黑分散影响因素的研究 被引量：6
14
作者 陈一 朱耕宇 +1 位作者 陈雪萍 蔡启振 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期43-46,共4页
利用转矩流变仪研究了PE本色树脂和不同炭黑色母料混合后炭黑分散的情况，重点考察了混合温度、混合时间、转速等对炭黑分散的影响。结果表明，温度对炭黑分散影响较大，混合温度高于色母料熔点50℃为最佳炭黑分散温度；在不影响产物性... 利用转矩流变仪研究了PE本色树脂和不同炭黑色母料混合后炭黑分散的情况，重点考察了混合温度、混合时间、转速等对炭黑分散的影响。结果表明，温度对炭黑分散影响较大，混合温度高于色母料熔点50℃为最佳炭黑分散温度；在不影响产物性能的混合时间范围内时间和转速对炭黑分散影响相对较小。在最佳混合条件下，本色树脂添加质量分数为2．5％．4％的炭黑色母料可以制得合格的PE产品。不同色母料对炭黑分散有明显的影响，其优劣通过最佳混合条件下混合产物显微观察得出。 展开更多
关键词 聚乙烯 管材 炭黑 分散 转矩流变仪
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复合应力场下挤出HDPE管材自增强的研究 被引量：4
15
作者 李安定 袁毅 +2 位作者 申开智 陈长森 柯文体 《塑料科技》 CAS 北大核心 2005年第3期1-3,共3页
　用自行研制的能产生剪切和拉伸复合应力场的特殊挤出成型装置挤出HDPE管材,对管材周向、轴向力学性能进行了初步的研究。在通用级聚乙烯(DGDA6098)中添加高分子量HDPE后,发现该HDPE能够诱导DGDA6098沿应力场方向产生大分子取向和结晶... 　用自行研制的能产生剪切和拉伸复合应力场的特殊挤出成型装置挤出HDPE管材,对管材周向、轴向力学性能进行了初步的研究。在通用级聚乙烯(DGDA6098)中添加高分子量HDPE后,发现该HDPE能够诱导DGDA6098沿应力场方向产生大分子取向和结晶,从而实现了复合应力场下管材力学性能的双向自增强。 展开更多
关键词 HDPE 自增强 周向取向 双向增强 聚乙烯
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复合应力场下制备自增强的HDPE管材 被引量：7
16
作者 李安定 袁毅 +2 位作者 申开智 陈长森 柯文体 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期68-71,14,共5页
利用自行研制的先剪切后拉伸的挤管口模,对3种不同配比的HDPE6100M/HMWHDPE共混物挤出管材的周向、轴向强度进行研究,实验中发现少量的HMWHDPE有利于HDPE管材在复合引力场挤出中实现力学性能的双向自增强,预示了少量的HMWHDPE有利于诱导... 利用自行研制的先剪切后拉伸的挤管口模,对3种不同配比的HDPE6100M/HMWHDPE共混物挤出管材的周向、轴向强度进行研究,实验中发现少量的HMWHDPE有利于HDPE管材在复合引力场挤出中实现力学性能的双向自增强,预示了少量的HMWHDPE有利于诱导HDPE6100M分子沿应力场方向取向、结晶。 展开更多
关键词 复合应力场 双向自增强 管材
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复合应力场双向增强塑料管材的研究 被引量：6
17
作者 袁毅 李安定 申开智 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期216-218,共3页
利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置,在常规生产工艺条件下高效地生产出了高密度聚乙烯管材。对该管材的双向增强问题及剪切转速对增强效果的影响进行了研究探讨。结果表明,本方案可同时实现管材的轴向和周向性能的双向... 利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置,在常规生产工艺条件下高效地生产出了高密度聚乙烯管材。对该管材的双向增强问题及剪切转速对增强效果的影响进行了研究探讨。结果表明,本方案可同时实现管材的轴向和周向性能的双向增强,且挤出效率较高,有较广的应用前景。 展开更多
关键词 复合应力场 挤管模 增强 管材
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塑料管材的耐氯氧化性能研究进展 被引量：4
18
作者 孙晋 李玉娥 +3 位作者 武志军 者东梅 胡法 魏若奇 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1-9,共9页
综述了塑料管材耐氯氧化性能的研究现状,分析了饮用水氯消毒不同方式的优缺点,重点介绍了塑料管材耐氯性能的几种评价方法,并阐述了塑料管材耐氯氧化机理的一些研究结果。
关键词 塑料 管材 耐氯性能 氧化机理
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国内建筑给排水塑料管材性能及应用初探 被引量：17
19
作者 凌伟 许国志 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期16-21,共6页
介绍并对比了国内主要建筑给排水用塑料管材的性能和工程应用情况。
关键词 塑料 管材 建筑 给水 排水 性能 管道
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钢丝缠绕增强塑料复合管外压失稳试验研究 被引量：4
20
作者 郑津洋 李翔 +4 位作者 朱彦聪 高永建 李雅娴 邵泰清 邵汉增 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期62-66,共5页
为获取钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP)的失稳特性,同时为相关国家标准的制订提供基础数据和参考,进行了一系列试验研究。通过设计专用的外液压试验装置和真空试验装置,分别进行了瞬时失稳和蠕变失稳试验,获取PSP 的瞬时临界失稳压力,验证... 为获取钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP)的失稳特性,同时为相关国家标准的制订提供基础数据和参考,进行了一系列试验研究。通过设计专用的外液压试验装置和真空试验装置,分别进行了瞬时失稳和蠕变失稳试验,获取PSP 的瞬时临界失稳压力,验证提高其瞬时临界失稳压力的方法,得到 PSP 在不同压力载荷作用下不圆度-时间、载荷-临界失稳时间关系曲线。结果表明,与同直径、同壁厚的高密度聚乙烯管相比,公称直径为250 mm、钢丝直径为1.2 mm、钢丝根数为200根的 PSP 临界失稳压力提高了33.3%;公称压力为1.6 MPa 的 PSP,当管径由160 mm 增至226 mm 时,其瞬时临界失稳压力由0.62 MPa 迅速降至0.34 SPa,而当管径继续增至402.3 mm 时,其瞬时临界失稳压力变化缓慢,仅由0.34 MPa 降至0.25 MPa;PSP 失稳呈现出时间相关特性,在低于瞬时临界失稳压力的外压载荷作用下,经过一段时间可能发生失稳,其耐压时间随载荷的增大而缩短。 展开更多
关键词 钢丝缠绕增强 复合管 稳定性 试验研究 外压
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