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錐形量熱儀在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)驗(yàn)意義

2015-1-9　　閱讀(831)

通過上述參數(shù),可研究小型阻燃試驗(yàn)結(jié)果與大型阻燃試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系,并能分析阻燃劑的性能和估計(jì)阻燃材料在真試火災(zāi)中的危險(xiǎn)程度，錐形量熱儀試驗(yàn)越來越廣泛的被應(yīng)用到阻燃材料的測試和研究中。

目前，對(duì)于材料阻燃性能的研究大多集中在材料學(xué)和化學(xué)角度，對(duì)火災(zāi)學(xué)方面的研究較少。而材料的阻燃性能主要涉及到材料學(xué)和火災(zāi)科學(xué)兩個(gè)方面的內(nèi)容，應(yīng)該從兩個(gè)方面進(jìn)行研究。認(rèn)識(shí)和掌握燃燒模式的特點(diǎn)以及不同材料的對(duì)火反應(yīng)特征的不同，才能有效地發(fā)展高阻燃性能的材料。本文從火災(zāi)學(xué)角度出發(fā)，選取成炭聚合物（HIPS/OMMT復(fù)合材料）和不成炭聚合物（HIPS）分別代表不同結(jié)構(gòu)的材料，在錐形量熱儀燃燒模式下對(duì)不同結(jié)構(gòu)材料的對(duì)火反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了錐形量熱儀試驗(yàn)燃燒模式的特點(diǎn)。

錐形量熱儀的主要工作原理是耗氧原理;
當(dāng)樣品件在錐形電加熱器的熱輻射下燃燒時(shí),火焰就會(huì)消耗掉空氣中一定濃度的的氧氣,并釋放出一定的燃燒熱值。通過大量的實(shí)驗(yàn)測試和計(jì)算研究認(rèn)為,絕大多數(shù)所測材料的耗氧燃燒熱值接近13.1MJ/kg這一平均值,偏差約為5%。錐形量熱法就是基于此點(diǎn),根據(jù)材料在燃燒時(shí)消耗氧的量計(jì)算、測量在燃燒過程中的熱釋放速率、質(zhì)量損失速率等參數(shù),用以分析判斷材料的燃燒性能。

錐形量熱儀實(shí)驗(yàn)分析：

錐形量熱儀試驗(yàn)下的點(diǎn)燃是靠錐形加熱器的輻射熱使材料產(chǎn)生裂解氣，當(dāng)裂解氣達(dá)到一定的濃度后，電子脈沖打火器的火花來點(diǎn)燃裂解氣，然后蔓延到材料表面，因此點(diǎn)燃時(shí)間相對(duì)火焰直接點(diǎn)燃來說較長。材料燃燒過程中火焰覆蓋材料單面燃燒，不存在火焰的傳播，樣品四周被鋁箔包裹，加上燃燒盒的固定作用避免了熔融物質(zhì)的流失，不受材料熔融的影響。并且燃燒時(shí)材料一直受到輻射器和表面燃燒火焰兩部分的熱流，使
得材料長時(shí)間處于較高的，溫度場溫度較高，持續(xù)時(shí)間較長，環(huán)境接近于正?；馂?zāi)，使得材料充分裂解。與不成炭聚合物不同，成炭聚合物在錐形量熱儀試驗(yàn)下由于表面炭層生成，有效的阻隔了來自材料正上方的輻射熱流作用，這種表面炭層結(jié)構(gòu)的材料在這種特殊燃燒模式下會(huì)表現(xiàn)出很好的阻燃性能。

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