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扁型电缆的耐油机能若何测试？

所属分类：企业新闻颁布功夫：2025-07-12 15:30:21

扁型电缆的耐油机能测试是评估其在接触油类介质（如矿物油、合成油、光滑油等）时，绝缘层、护套等资料是否会产生溶胀、软化、开裂或机能劣化的关键试验，尤其合用于汽车、工业机械、石油化工等场景。测试需结合资料个性分析、尺度测试步骤和现实工况仿照，以下是具体测试框架：

一、耐油机能的主题影响成分

1. 资料类型与配方

绝缘层资料：

聚氯乙烯（PVC）：耐油性较差，接触矿物油后易溶胀（体积变动率可达50%-100%），导致绝缘电阻降落。
交联聚乙烯（XLPE）：耐油性中等，但持久接触油类可能产生化学降解（如断裂伸长率降落30%-50%）。
硅橡胶：耐油性优异（尤其是氟硅橡胶），对矿物油、合成油溶胀率<10%，但成本较高（是PVC的3-5倍）。
热塑性弹性体（TPE）：如TPU（聚氨酯），耐油性优良（溶胀率<20%），但需预防高温油环境（>80°C）。

护套资料：

氯丁橡胶（CR）：耐油性优异（对矿物油溶胀率<15%），但耐寒性较差（脆化温度约-30°C）。
丁腈橡胶（NBR）：耐矿物油机能凸起（溶胀率<10%），但耐臭氧和紫表线机能弱。
聚氨酯（TPU）：耐油性中等（溶胀率20%-30%），但耐磨性和机械强度高。
氟塑料（PTFE/FEP）：耐所有油类（溶胀率<1%），但成本极高且硬度大（需增长增塑剂）。

2. 油类介质类型

矿物油（如柴油、液压油）：重要成分是烃类，对非极性资料（如CR、NBR）溶胀作用弱，但对极性资料（如PVC）溶胀显著。
合成油（如聚α烯烃、酯类油）：含极性基团，可能对非极性橡胶（如NBR）产生溶胀或化学侵蚀。
生物柴油（如脂肪酸甲酯）：含酯基，可能引发资料水解降解（需测试吸水率）。

3. 环境前提

温度：高温（如80°C）会加快油分子渗入，导致溶胀率增长（如NBR在80°C下的溶胀率是25°C时的2-3倍）。
功夫：持久浸泡（如168幼时）可能引发资料不成逆劣化（如绝缘电阻降落至初始值的10%）。
机械应力：油浸后弯曲或拉伸可能导致护套开裂（需结合动态测试）。

二、耐油机能测试步骤

1. 静态耐油试验（溶胀与机能变动测试）

主张：量化资料在油中浸泡后的尺寸变动、机械机能劣化和电气机能衰减。
尺度：

IEC 60811-404：Insulating and sheathing materials of electric cables – Part 404: Methods for specific applications – Resistance to liquids.
ASTM D471：Standard Test Method for Rubber Property – Effect of Liquids.
ISO 1817：Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of the effect of liquids.

测试步骤：

样品筹备：

截取长度≥100mm的扁型电缆试样，去除两端导体（保留绝缘层和护套）。
将试样分为3组（每组3个），别离用于分歧测试（尺寸、机械、电气）。

油液选择：

凭据利用场景选择油类（如汽车电缆用IRM 902尺度油，工业电缆用液压油）。
油液温度节造在测试温度（如23°C或80°C）。

浸泡处置：

将试样齐全浸入油液中，维持24幼时、72幼时或168幼时（凭据尺度要求）。
浸泡后取出试样，用滤纸吸干表表油液，当即丈量。

测试项目：

使用游标卡尺丈量试样长度、宽度和厚度，推算溶胀率：
尺寸变动：

$溶胀率 = \frac{L _{浸泡后} ? L _{初始}}{L _{初始}} \times 100%$



- 合格尺度：溶胀率≤25%（IEC 60811-404）。

机械机能：

使用全能试验机（如Instron 5967）测试抗拉强度和断裂伸长率。
合格尺度：断裂伸长率保留率≥50%（即浸泡后值≥初始值的50%）。

电气机能：

使用高阻计（如Keithley 6517B）测试绝缘电阻（500V DC，1分钟）。
合格尺度：绝缘电阻≥100MΩ·km（IEC 60243-1）。

案例：

某汽车发起机舱电缆（NBR护套）在IRM 902油中浸泡168幼时后，溶胀率为12%，断裂伸长率保留率为65%，绝缘电阻为200MΩ·km，通过IEC 60811-404测试。
某工业机械人电缆（PVC护套）在液压油中浸泡72幼时后，溶胀率为80%，断裂伸长率保留率为30%，绝缘电阻为10MΩ·km，未达标需改用CR护套。

2. 动态耐油试验（油浸+机械应力测试）

主张：仿照电缆在油液中受弯曲、拉伸等动态应力时的耐油机能。
尺度：

UL 1581：Reference Standard for Electrical Wires and Cables – Section 1300 (Oil Resistance Test).
ISO 6722-3：Road vehicles – 60 V and 600 V single-core cables – Part 3: Test methods for oil resistance.

测试步骤：

样品预处置：

截取长度≥1m的扁型电缆试样，在测试温度（如80°C）下预热1幼时。

油浸与弯曲：

将试样浸入油液中，同时以弯曲半径=5D（D为电缆直径）进行正反向弯曲各10次。
弯曲快率≤10次/分钟，预防热效应滋扰。

了局查抄：

弯曲后目视查抄护套和绝缘层是否开裂、起泡或变色。
使用显微镜（如Olympus BX53）观察微裂纹（长度≥0.1mm视为失效）。

案例：

某新能源汽车充电电缆（TPU护套）在80°C液压油中弯曲20次后无裂纹，通过UL 1581测试。
某工程机械电缆（PVC护套）在50°C柴油中弯曲10次后出现裂纹，需改用NBR护套。

3. 耐油老化试验（持久机能验证）

主张：评估电缆在油液和高温共同作用下的持久不变性。
尺度：

IEC 60216-1：Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical insulating materials – Part 1: General guidelines for thermal endurance determinations.
ASTM D573：Standard Test Method for Rubber – Deterioration in an Air Oven.

测试步骤：

样品造备：

截取哑铃型试样（宽度6mm，标距25mm），从电缆护套中冲切。

油浸与老化：

将试样浸入油液中，置于老化箱（如80°C或100°C）中老化7天或14天。

机能测试：

老化后测试抗拉强度、断裂伸长率和绝缘电阻，推算机能保留率。
合格尺度：断裂伸长率保留率≥40%，绝缘电阻≥50MΩ·km。

案例：

某石油平台电缆（氟橡胶护套）在100°C合成油中老化14天后，断裂伸长率保留率为70%，绝缘电阻为150MΩ·km，满足IEC 60216-1要求。
某农业机械电缆（CR护套）在80°C生物柴油中老化7天后，断裂伸长率保留率为35%，需改进配方。

三、国际测试尺度对比

尺度编号	尺度名称	测试项目	合用场景
IEC 60811-404	Insulating and sheathing materials of electric cables – Resistance to liquids	静态耐油（溶胀、机械、电气）	通用电缆资料评估
UL 1581	Reference Standard for Electrical Wires and Cables	动态耐油（油浸+弯曲）	北美市场认证
ISO 6722-3	Road vehicles – Oil resistance test for cables	动态耐油（汽车电缆专用）	汽车行业
ASTM D471	Rubber Property – Effect of Liquids	静态耐油（溶胀、机械）	资料级测试
GB/T 2951.12	Common test methods for insulating and sheathing materials – Part 12: Resistance to liquids	静态耐油（中国国度尺度）	中国市场

四、耐油机能优化战术

资料改性：

在NBR中增长炭黑（如N550）提高耐油性和耐磨性。
在TPU中增长氟化物（如PTFE微粉）降低溶胀率。

结构设计优化：

选取双层护套（如内层NBR+表层TPU）两全耐油和耐磨性。
增长护套厚度（如从1.0mm增至1.5mm）提高抗渗入性。

工艺节造：

优化挤出温度（如NBR护套挤出温度节造在160-180°C）预防资料降解。
节造冷却快率（如水冷快率≤5°C/s）削减内应力。

五、典型利用案例

利用场景	电缆结构	耐油要求	测试了局
汽车发起机舱	铜导体+XLPE绝缘+NBR护套+铜丝编织	120°C，IRM 902油，168幼时	溶胀率10%，断裂伸长率保留率70%
工业液压系统	铝导体+TPU绝缘+CR护套+铝箔屏蔽	80°C，液压油，动态弯曲10万次	无裂纹，绝缘电阻>200MΩ·km
石油钻井平台	镀银铜导体+PTFE绝缘+FEP护套+双层屏蔽	150°C，合成油，持久浸泡	溶胀率<1%，断裂伸长率保留率85%

总结

扁型电缆的耐油机能测试需从资料选择、测试步骤和尺度合规三方面综合考量：

资料是基础：优先选择耐油性优异的资料（如汽车用NBR护套，石油用PTFE护套）。
测试需全面：结合静态（溶胀、机械、电气）、动态（油浸+弯曲）和持久（老化）测试。
尺度需匹配：凭据利用场景选择对应尺度（如汽车用ISO 6722-3，工业用IEC 60811-404）。
优化需迭代：通过资料改性、结构设计和工艺节造持续提升耐油机能（如某汽车电缆通过增长炭黑将溶胀率从15%降至10%）。

现实利用建议：

研发阶段：沉点测试溶胀率和断裂伸长率保留率，急剧筛选资料。
产品认证：按行业尺度实现齐全测试周期（如UL 1581要求动态弯曲测试）。
关键项目：对寿命要求高的场景（如石油平台），需结合加快老化测试验证持久耐油性。

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