共聚聚丙烯疲劳裂纹扩展研究.pdf

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1、第43卷，第7期工程塑料应用V0l43，No-02015年7月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJu1．2015doi：lO．3969／j．issn．1001—3539．2015．07．021共聚聚丙烯疲劳裂纹扩展研究古宋科，杨邦成，何科成，梁亚运，于诗歌(昆明理工大学建筑工程学院，昆明650500)摘要：参照金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法，采用材料疲劳试验机对无规共聚聚丙烯(PP—R1材料进行了I型疲劳裂纹的扩展速度及裂纹扩展机理的研究，测试得到了疲劳裂纹扩展每0．5mm长度下所对应的循环次数，进而拟合出血／dⅣ(疲劳裂纹扩展长度与循环次数之比)与△K(应力强度因

2、子)的疲劳裂纹扩展速率曲线图，发现PP-R疲劳裂纹扩展可分为裂纹扩展源阶段，裂纹扩展稳定阶段和裂纹快速扩展阶段3个阶段，其中扩展源阶段出现明显的增韧现象，稳定扩展阶段呈现出明显的线性特点；同时选取了4个典型的断面区域进行了扫描电子显微镜拍照，得到了4种差异很大的断面显微组织并进行了分析。关键词：共聚聚丙烯；疲劳损伤；裂纹扩展速率；断面显微组织中图分类号：TQ325．1文献标识码：A文章编号：1001．3539(2015)07．0095．06StudyonFatigueCrackGrowthofCopolymerizationP0lypr0pyleneSongKe，YangBangcheng，H

3、eKecheng，LiangYayun，YuShige(FacultyofCivilEngineeringandMechanics，KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500，China)Abstract：Accordingtothestandardtestmethodforfatiguecrackgrowthratesofmetallicmaterial，materialfatiguetestingmachinewasusedforthestudyonPP-Rmaterialfatiguecrackgrowthratesandm

4、echanismofmodelIfatiguecrack．Thenumbersofcyclescorrespondingtoeach0．5mmfatiguecracklengthgrowthwererecordedduringthetext，andthentheda／dN(theratioofthefatiguecracklengthandnumberofcycles1andAKfstressintensityfactor)fatiguecrackgrowthratescurvewerecalculated．PPfatiguecrackgrowthcanbedividedintotheinit

5、ialstage，stablestageandrapidstage，andthereisobvioustougheningphenomenonintheinitialstageandobviouscharacteristicsofthelinearinthestablestage．Atthesametime，fourtypicalcrosssectionareaswereselectedbyscanningelectronmicroscopeSOthatfourcrosssectionmicrostructureswithgreatdifferenceweregottentoanalyze．K

6、eywords：copolymerizationpolypropylene；fatiguedamage；crackgrowthrate；microstructureofcrosssection无规共聚聚丙烯(PP-R)管材是欧洲20世纪管埋地管造成破坏的情况时有发生，致其损伤甚至80年代末至90年代初开发的新型PP塑料管道产断裂而造成管路不通。因此，为了更有效地改善并品，该产品采用PP-R为原料经挤出成型。PP-R管提高PP-R管材的综合性能，拓宽其应用领域，众多研究者在PP—R管材研发方面做了大量工作[410]。材又称第4代新型管材，是近年来刚刚兴起的一种绿色环保型建筑材料，具有无毒、无污染

7、、耐老化、但是到目前为止人们对PP—R材料的力学性能特别是疲劳损伤性能的研究没有很大进展，因此研究不结垢、耐高温、安装方便、可回收利用等优点，因PP-R材料的疲劳损伤特性并把研究结果推广到工此被广泛地应用于冷热水的给水系统工程、采暖系程应用上是十分有意义的。鉴于上述理由，笔者对统及化工医药等领域[1]。影响该种材料的I型疲劳裂纹(最危险裂纹类型)随着PP—R管适用范围的扩展，人们对其综合的扩展速率