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錐形量熱儀用于材料燃燒性能測試的表征手段

2015-12-30  閱讀(2231)

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  應用錐形量熱儀可以得到燃燒試樣的多個性能參數(shù),,如熱釋放速率,、質(zhì)量損失速率,、煙生成速率,、有效燃燒熱,、點燃時間以及關(guān)于燃燒氣體的毒性和腐蝕性等,。這些性能參數(shù)的測定是在穩(wěn)定、真實,、易于控制的條件下得到的,且能夠在不同時間,、地點重復操作,因此,,可以作為文獻參考數(shù)據(jù)備用,為進一步研究材料的燃燒過程提供文獻數(shù)據(jù),。

  一、熱釋放速率(Heat Relea se Rate,,簡稱HRR)

  HRR 是指在預置的入射熱流強度下,,材料被點燃后,單位面積的熱量釋放速率,。

  HRR是表征火災強度的zui重要性能參數(shù),,單位為kW/m2;HRR的zui大值為熱釋放速率峰值(Peak of HHR,簡稱pkHRR),,pkHRR 的大小表征了材料燃燒時的zui大熱釋放程度,。HRR 和pkHHR 越大,,材料的燒燒放熱量越大,形成的火災危害性就越大。

  二,、總釋放熱(Total Heat Release ,,簡稱THR)

  THR 是指在預置的入射熱流強度下,材料從點燃到火焰熄滅為止所釋放熱量的總和,,單位為MJ/m²,。

  將HRR與THR結(jié)合起來,可以更好地評價材料的燃燒性和阻燃性,,對火災研究具有更為客觀、全面的指導作用,。

  三,、質(zhì)量損失速率(Mass Loss Rate,簡稱MLR)

  MLR是指燃燒樣品在燃燒過程中質(zhì)量隨時間的變化率,它反應了材料在一定火強度下的熱裂解,、揮發(fā)及燃燒程度,。

  MLR值由5 點數(shù)值微分方程算出,MLR 的單位為g/s,。

  除質(zhì)量損失速率外,,由CONE還可得到質(zhì)量損失曲線,從而獲取不同時刻下的殘余物質(zhì)量,,便于直觀分析燃燒樣品的裂解行為,。

  四、煙生成速率(Smoke Produce Rate,,簡稱SPR)

  SPR 被定義為比消光面積與質(zhì)量損失速率之比,,單位為m2/ S ,式中SEA為比消光面積(Specific Extinction Area),,SEA表示揮發(fā)單位質(zhì)量的材料所產(chǎn)生的煙,,它不直接表示生煙量的大小,只是計算生煙量的一個轉(zhuǎn)換因子,,單位為m²/kg,。

  同樣,總生煙量(Total Smoke Rate)可由積分得到,,TSR=∫SPR,,TSR 表示單位樣品面積燃燒時的累積生煙總量,單位為m²/m²,。

  五,、有效燃燒熱(Effective Heat Com布stion,簡稱EHC)

  EHC 表示在某時刻t時,,所測得熱釋放速率與質(zhì)量損失速率之比,它反應了揮發(fā)性氣體在氣相火焰中的燃燒程度,,對分析阻燃機理很有幫助,。

  EHC 的單位為MJkg-1。

  六,、點燃時間(Time to Ignition,,簡稱TTI)

  TTI是評價材料耐火性能的一個重要參數(shù)(單位:s),它是指在預置的入射熱流強度下,,從材料表面受熱到表面持續(xù)出現(xiàn)燃燒時所用的時間,。TTI 可用來評估和比較材料的耐火性能。

  七,、毒性測定

  材料燃燒時放出多種氣體,,其中含有CO,HCN,,SO2,,HCl,H2S等毒性氣體,,毒性氣體對人體具有極大的危害作用,,其成分及百分含量可通過錐形量熱儀中的附加設(shè)備收集分析。

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