一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法技术

本发明专利技术提供了一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法。本发明专利技术提供的电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法，通过对电缆绝缘材料进行切割预处理，并经过激光共聚焦显微镜测定试样自愈合前后的伤口横切面积，最终计算出材料的自愈合效率，评价方法操作简单、成本低，能直观地反映材料的自愈合性能，提高了自愈合评价工作的效率，有利于建立基于激光共聚焦显微镜法来评价自愈合效率的试验规范；从而可以根据自愈合电缆评价结果对电缆绝缘材料进行优化和改进，以增强绝缘材料的自愈合性能。

An evaluation method for self healing properties of cable insulation materials

The invention provides an evaluation method for self healing property of cable insulation materials. The method for evaluating the self-healing performance of cable insulating materials provided by the invention is simple in operation, low in cost and intuitive in operation by cutting and pretreatment of cable insulating materials and measuring the cross-sectional area of wounds before and after self-healing by laser confocal microscopy. It reflects the self-healing property of the material, improves the efficiency of self-healing evaluation, and is conducive to the establishment of a test standard based on laser confocal microscopy to evaluate the self-healing efficiency; thus, cable insulation materials can be optimized and improved according to the evaluation results of self-healing cable, so as to enhance the self-healing performance of insulation materials.

【技术实现步骤摘要】
一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法
本专利技术涉及化工材料
，具体而言，涉及一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法。
技术介绍
自愈合是一种在无外力作用下，材料本身对缺陷自我判断、控制和修复的能力。自修复高分子材料具有以下特点：1)位点专一，针对性强、效率高；2)自动化。无需人为观测，节约监测成本；3)提高材料寿命；4)消除材料维修成本。自愈合电缆绝缘材料的研制是对现有故障修复方式的一次重大突破，有利于延长材料寿命，节约电网建设和运维的开支。电缆绝缘材料自愈合性能的是指不依靠故障定位技术，不需挖开覆土、拆线、停电，不需要外界条件刺激，通过主客体分子的包合作用力自行修复损伤，是对现有故障修复方式的一次重大突破。自修复不仅要求材料表观修复，电缆作为一种电气材料，还要求自愈合后机械性能能够恢复到正常使用状态。目前现有技术中对电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法的研究较少且评价结果准确度较低。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法，旨在解决采用现有愈合材料性能的评价方法得到的评价结果准确度较低的问题。一个方面，本专利技术提出了一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法，结合图1、图2a及图2b所示，该方法包括以下步骤：(1)试样的制备取一段电缆绝缘材料，将其制成若干个具有一定形状的试样状的试样。例如可以将电缆绝缘材料切割成长条状的多个试样，优选的，可以将电缆绝缘材料切割成3个30×5×1mm长条形结构的试样。(2)自愈合前后试样伤口横切面积的测定：将各所述试样进行破坏处理，并测定各所述试样伤口的初始横切面积S0，待各所述试样自愈合后测定各所述试样伤口的愈合横切面积S1。具体的，由于试样在自愈合过程中在主客体分子的包合作用力的作用下，断裂面连在一起，伤口的宽度和深度逐渐变小，伤口横切面积相应变小，因此，伤口横切面积的变化率可作为评价自愈合性能的方法。如图3所示，具体实施时，将各所述试样分别切成两段，然后将伤口两端相互接触，采用激光共聚焦显微镜分别观察测定各所述试样伤口的初始横切面积S0；待各所述试样自愈合后通过激光共聚焦显微镜分别观察测定各所述试样伤口的愈合后的横切面积S1。具体而言，激光共聚焦显微镜可以为带有刻度的目镜的显微镜，以便于记录材料伤口的横切面积。例如，可以选用LJ-TS01体视显微镜，LJ-SZM实体显微镜，三目显微镜LJ-ST03和LJ-CL01拍照测量显微镜等。(3)自愈合效率的确定：将各所述试样的自愈合效率η分别确定为其中；S0-S1为各所述试样自愈合前后伤口横切面积的变化值，并根据各所述试样的自愈合效率η确定电缆绝缘材料的自愈合效率，并根据预设判断条件确定所述电缆绝缘材料的自愈合性能是否合格。进一步地，上述评价方法中，预设判断条件可以为：当所述试样的自愈合次数大于等于3次，并且，至少有3次的自愈合效率大于等于70％时，认为所述试样的自愈合能力合格；反之，不合格。进一步地，上述评价方法中，在每次对愈合后伤口横切面积S进行获取时，试样采用愈合后伤口横切面积S，在每次获取愈合后伤口横切面积S时，需对每个试样重复进行试验N次，其中，N为大于30的整数，显微镜记录相应的试样的每次试验的愈合后伤口横切面积S，通过三维矩阵记录(m,n,S)，其中，m表示试样，第一、第二、第三试样；n表示记录次数，其值为1-N之间的整数；S表示对应的试样的第n次记录的实时愈合后伤口横切面积值。进一步地，通过下述运算公式判定第一试样、第二试样的比较值P21：式中，P21表示第一试样、第二试样的愈合后伤口横切面积的比较值，S1n表示第一试样的第n次试验的愈合后伤口横切面积值，S2n表示第二试样的第n次试验的愈合后伤口横切面积值；S3n表示的第n次试验的愈合后伤口横切面积值；T表示均方差运算，I表示积分运算；其中I表示基于二次函数的任意积分运算，上述公式为获取积分的比值信息，下述两公式相同，如基于函数y＝ax2，在x取值为(a,b)内，a<b为任意数值。进一步地，按照下述公式判定第一试样、第三试样的比较值P31：式中，P31表示第一试样、第三试样的愈合后伤口横切面积的比较值，S1n表示第一试样的第n次试验的愈合后伤口横切面积值，S2n表示第二试样的第n次试验的愈合后伤口横切面积值；S3n表示的第n次试验的愈合后伤口横切面积值；T表示均方差运算，I表示积分运算。进一步地，按照下述公式判定第二试样、第三试样的比较值P23：式中，P32表示第二试样、第二试样的愈合后伤口横切面积的比较值,S1n表示第一试样的第n次试验的愈合后伤口横切面积值，S2n表示第二试样的第n次试验的愈合后伤口横切面积值；S3n表示的第n次试验的愈合后伤口横切面积值；T表示均方差运算，I表示积分运算。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法，通过对电缆绝缘材料进行切割预处理，并经过激光共聚焦显微镜测定试样自愈合前后的伤口横切面积，最终计算出材料的自愈合效率，评价方法操作简单、成本低，能直观地反映材料的自愈合性能，提高了自愈合评价工作的效率，有利于建立基于激光共聚焦显微镜法来评价自愈合效率的试验规范；从而可以根据自愈合电缆评价结果对电缆绝缘材料进行优化和改进，以增强绝缘材料的自愈合性能。尤其是，本专利技术通过采用上述冗余判定的方法来确定每次愈合后伤口横切面积的拉伸应力值，通过将离散的各个试样的实验值，应用于方差运算及积分运算中，消除各个试样数据的误差效应，并通过计算各个比较值来获取拉伸应力值是否存在偏差，引入阈值P作为比较值的比较结果，针对特定的某种材料确定相应的比较差值，以此来判定是否存在重大偏差，并在不存在重大偏差时，获取算术平均值，得最终的愈合后伤口横切面积值S。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例提供的流程图；图2a为本专利技术实施例提供的电缆绝缘材料自愈合前通过激光共聚焦显微镜测试伤口横切面积的示意图；图2b为本专利技术实施例提供的电缆绝缘材料自愈合后通过激光共聚焦显微镜测试伤口横切面积的示意图；图3为本专利技术实施例提供的电缆绝缘材料的自愈合状态示意图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的电缆绝缘材料的自愈合评价方法进行详细描述。本专利技术实施例的电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法，包括以下步骤：(1)试样的制备取一段电缆绝缘材料，将其制成若干个具有一定形状的试样状的试样；例如可以将电缆绝缘材料切割成长条状的多个试样，优选的，可以切割成33个30×5×1mm长条形结构的试样。(2)自愈合前后试样伤口横切面积的测定：将各所述试样进行破坏处理，并测定各所述试样伤口的初始横切面积S0，待各所述试样自愈合后测定各所述试样伤口的愈合横切面积S1；(3)自愈合效率的确定：将各所述试样的自愈合效率η分别确定为，其中；S0-S1为各所述试样自愈合前后伤口横切面积的变化值，并根据各所述试样的自愈合效率η确定电缆绝缘材料的自愈合效率，并根据预设条件确定所述电缆绝缘材料的自愈合性能是否合格。本实施例光学显微镜计算面积，采用光学显微镜如：LJ-TS01体视显微镜，LJ-SZM实体显微镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)试样的制备取一段电缆绝缘材料，将其制成若干个具有一定形状的试样；(2)自愈合前后试样伤口横切面积的测定将各所述试样进行破坏处理，并测定各所述试样伤口的初始横切面积S0，待各所述试样自愈合后测定各所述试样伤口的愈合横切面积S1；(3)自愈合效率的确定将各所述试样的自愈合效率η分别确定为

【技术特征摘要】
1.一种电缆绝缘材料自愈合性能的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)试样的制备取一段电缆绝缘材料，将其制成若干个具有一定形状的试样；(2)自愈合前后试样伤口横切面积的测定将各所述试样进行破坏处理，并测定各所述试样伤口的初始横切面积S0，待各所述试样自愈合后测定各所述试样伤口的愈合横切面积S1；(3)自愈合效率的确定将各所述试样的自愈合效率η分别确定为其中；S0-S1为各所述试样自愈合前后伤口横切面积的变化值，并根据各所述试样的自愈合效率η确定电缆绝缘材料的自愈合效率，并根据预设判断条件确定所述电缆绝缘材料的自愈合性能是否合格。2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将所述电缆绝缘材料制成3个长条状的试样。3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对各所述试样伤口横切面积的测定过程如下：将各所述试样分别切成两段，然后将伤口两端相互接触，采用激光共聚焦显微镜分别观察测定各所述试样伤口的初始横切面积S0；待各所述试样自愈合后通过激光共聚焦显微镜分别观察测定各所述试样伤口的愈合后的横切面积S1。4.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述步骤(3)中的预设判断条件为：当所述试样的自愈合次数大于等于3次，并且，至少有3次的自愈合效率大于等于70％时，认为所述试样的自愈合能力合格；反之，不合格。5.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，在每次对愈合后伤口横切面积S进行获取时，试样采用愈合后伤口横切面积S，在每次获取愈合后伤口横切面积S时，需对每个试样重复进行试验N次，其中，N为大于30的整数，显微镜记录相应的试样的每次试验的愈合后伤口横切面积S，通过三维矩阵记录...

【专利技术属性】
技术研发人员：林木松，陈天生，付强，彭磊，张晟，郑重，马晓茜，潘君镇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44