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1、标准集团（香港）有限公司锥形量热仪燃烧测试实验方法一、实验简介应用锥形量热仪测试聚合物的阻燃性能是一种先进的测试技术。锥形量热仪对于燃烧中的聚合物材料具有多项测试功能,如:热释放速率(HeatReleaseRate,HRR)、质量损失速率(MassLossRates,MLR)、有效燃烧热，总生烟量(TotalSmokeProduction,TPS)、烟释放速率(RateofSmokeRelease,RSR)等、参数在火灾安全工程与设计、材料阻燃性能研究、评价等方面应用广泛。因此,实验测试技术和测试
2、数据分析也非常重要,如对ABS用几种不同成分的填料,组合而成的几种聚合物材料燃烧测试数据的采集与分析,就是在充分了解、熟悉锥形量热仪的结构性能、工作原理的基础上,在掌握了熟练的测试技术和操作步骤的基础上,对测试数据的成功与否,有明确的认定。这样才能对材料的阻燃性能进行分析评定,得出准确的结论,尤其是在测试前对仪器的标定,过滤材料的更换与过程检查,除湿材料过程变化与更换等,都是很重要的测试技术。二、结构概述锥形量热仪是典型的机电一体化组合设备,其外形结构简单、紧凑,但是功能原理、控制原理和操作要求却
3、极其严格,是多种行业知识的综合应用,如图1所示。由图可知,锥形量热仪的结构及原理涉及到机械、化工、通风、制冷、仪表、电气控制、流体力学、热力学、激光原理、计算机原理、计量检测等方面的知识,涵盖面较广,是非常典型的高新技术综合应用的精密测试仪器。三、测试要点3.1工作原理锥形量热仪的主要工作原理是耗氧原理,当样品件在锥形电加热器的热辐射下燃烧时,火焰就会消耗掉空气中一定浓度的的氧气,并释放出一定的燃烧热值。通过大量的实验测试和计算研究认为,绝大多数所测材料的耗氧燃烧热值接近13.1MJ/kg这一平均
4、值,偏差约为5%。锥形量热法就是基于此点,根据材料在StandardInternationalGroup(HK)Limited标准集团（香港）有限公司标准集团（香港）有限公司燃烧时消耗氧的量计算、测量在燃烧过程中的热释放速率、质量损失速率等参数,用以分析判断材料的燃烧性能。3.2测试条件3.2.1样品件的准备锥形量热法测试的样品件,应该是外形完整、料质均匀,尺寸为100mm@100mm的正方形,厚度在3~20mm,常用的厚度为4、10mm。样品件可以用模具压制,也可以用成品的板材切割而成。总之,不
5、管用那一种方式制作的样品件,决不能出现厚薄不均、大小气泡、坑陷缺料、周边凸凹不齐等现象。尤其是用模具压制的样品件,在材料进行混炼或搅拌时,应在设备上多反复几次,充分保证材料能均匀的混合。这样压制出的样品件材质才能保证均匀,在燃烧测试时效果稳定,数据的重复性较好。通常情况下,要测试的样品件应该选择相同的厚度进行测试比较。每种要测试的样品件最好准备2件以上。样品件在测试前,要用铝箔将其5个侧面包好,防止燃烧时的过多流滴和测试不准确。外露出的一个大平面,用于标记编号,接受辐射热,观察测试现象。3.2.2
6、样品燃烧盒样品燃烧盒由耐热不锈钢材料制成,是测试样品件的重要部件,其外形和尺寸都有明确的规定和要求,属于随机附件。样品燃烧盒由盒盖、盒体、垫衬层组成,如图2所示。在样品件燃烧测试前,应该先把样品燃烧盒里外清理干净,不能有任何杂物粘附在盒盖、盒体上。如果有粘附物在样品燃烧盒上,在燃烧测试样品件时,就会出现无规律的熔化、脱落,从而影响到采集数据的真实性和质量损失等,造成实验结果的不准确。样品燃烧盒内的衬垫层也很重要,其主要是起到隔热和调节样品件放置高度的作用。垫衬层与测试样品叠放后的高度,应为盒盖顶部
7、内侧下表面相同,否则,就应该调整垫衬层的高度。3.2.3过滤材料锥形量热法在燃烧测试时,过滤器的材料对样品气的采集质量和数据准确性非常重要,直接影响到实验结果的成功与失败。因此,对于过滤材料的质量选择和及时更换要有足够重视,尤其是在样品件燃烧测试StandardInternationalGroup(HK)Limited标准集团（香港）有限公司标准集团（香港）有限公司前,必须充分地准备好。防止在测试过程由于出现过滤效果不好,气流不畅,管路堵塞现象,而导致的测试失败。(1)圆柱状过滤器。3只圆柱状过滤
8、器,中间玻璃管内的过滤材料为粉红色的钠石灰,用来过滤掉样品气中的CO、CO2。当粉红色变得发白时,就应该及时更换。两边玻璃管内的过滤材料为变色硅胶,正常情况下呈蓝色,用来过滤掉样品气中的HO2。当玻璃管内变色硅胶的颜色大部分(约60%)变白时,就不能再用了,应该重新更换。(2)样品气过滤系统。由真空泵抽出的样品气,在进入氧分析仪之前必须进行过滤,去除掉样品气中的烟尘杂质。过滤分为两处;?过滤器的材料是一白色圆筒形滤芯,安装在透明的圆形透明罩内;?过滤器的材料是一外部封塑的白色滤纸,
