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锥形量热仪的测试条件与测试剖析
宣布时间:2022-02-22 浏览次数:118894 泉源:乐宝体育

锥形量热仪的主要事情原理是耗氧原理 ,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氧气 ,并释放出一定的燃烧热值 。通过大宗的实验测试和盘算研究以为 ,大大都所测质料的耗氧燃烧热值靠近13.1MJ/kg这一平均值 ,误差约为5% 。


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FTT最新推出的iCone2+锥形量热仪

锥形量热法就是基于此点 ,凭证质料在燃烧时消耗氧的量盘算、丈量在燃烧历程中的热释放速率、质量损失速率等参数 ,用以剖析判断质料的燃烧性能 。


测试条件

1. 样品件的准备

锥形量热法测试的样品件 ,应该是形状完整、料质匀称 ,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 ,也可以用制品的板材切割而成 。总之 ,不管用那一种方法制作的样品件 ,决不可泛起厚薄不均、巨细气泡、坑陷缺料、周边凸凹不齐等征象 。尤其是用模具压制的样品件 ,在质料举行混炼或搅拌时 ,应在装备上多重复一再 ,充分包管质料能匀称的混淆 。这样压制出的样品件材质才华包管匀称 ,在燃烧测试时效果稳固 ,数据的重复性较好 。

通常情形下 ,要测试的样品件应该选择相同的厚度举行测试较量 。每种要测试的样品件准备2件以上 。样品件在测试前 ,要用铝箔将其5个侧面包好 ,避免燃烧时的过多流滴和测试禁绝确 。外露出的一个大平面 ,用于标记编号 ,接受辐射热 ,视察测试征象 。

2. 样品燃烧盒

样品燃烧盒由耐热不锈钢质料制成 ,是测试样品件的主要部件 ,其形状和尺寸都有明确的划定和要求 ,属于随机附件 。样品燃烧盒由盒盖、盒体、垫衬层组成 ,如图所示 。

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样品燃烧盒

1-盒盖 ,2-被测样品 ,3-垫衬层 ,4-盒体

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在样品件燃烧测试前 ,应该先把样品燃烧盒里外整理清洁 ,不可有任何杂物粘附在盒盖、盒体上 。若是有粘附物在样品燃烧盒上 ,在燃烧测试样品件时 ,就会泛起无纪律的熔化、脱落 ,从而影响到收罗数据的真实性和质量损失等 ,造成实验效果的禁绝确 。

样品燃烧盒内的衬垫层也很主要 ,其主要是起到隔热和调理样品件安排高度的作用 。垫衬层与测试样品叠放后的高度 ,应为盒盖顶部内侧下外貌相同 ,不然 ,就应该调解垫衬层的高度 。

3. 过滤质料

锥形量热法在燃烧测试时 ,过滤器的质料对样品气的收罗质量和数据准确性很是主要 ,直接影响到实验效果的乐成与失败 。因此 ,关于过滤质料的质量选择和实时替换要有足够重视 ,尤其是在样品件燃烧测试前 ,必需充分地准备好 。避免在测试历程由于泛起过滤效果欠好 ,气流不畅 ,管路梗塞征象 ,而导致的测试失败 。

4. 审定距离

要测试的样品件与锥形加热器之间的距离划定为25mm 。初始测试样品件时 ,燃烧盒安排在燃烧架上 ,审定一下锥形加热器的底面(翻开防护板时) ,至样品件外露的外貌之间的距离 ,应该包管在25mm ,若是距离差池 ,应实时举行调理 。在称重传感器上的立杆处 ,有一凸出的调理螺钉 ,松开螺钉后上下移动滑套即可调理距离 。

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FTT提供的6种差别的试样定位器 ,用于准确调解位置

5. 测试标定

锥形量热仪在燃烧测试前 ,必需举行标定事情 。标定的项目有质量标定、氧剖析仪标定、辐射功率标定、激光测烟标定以及测热系数“C”值标定 。上述参数只有经由标定后 ,才华使盘算机对样品件燃烧测试时 ,收罗的数据举行有用的运算处置惩罚 。标定参数必需切合要求 ,抵达仪器的精度规模 ,才华获得较好的标定命据 ,顺遂地举行实验测试 。

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FTT锥形量热仪的热流计(用于设置试样外貌的辐照水平)和校准燃烧器(用纯度为99.5%的甲烷来校准装备测得的热释放速)

测试剖析

锥形量热仪在测试聚合物的燃烧历程 ,可收罗到许大都据 。可是这许大都据并不是都可以直接应用 ,需要举行CSV名堂转化和选择 。常用的数据是:时间Time(s)、氧浓度OXY(%)、点燃时间Tign(s)、数据阻止时间EOT(s)、火焰熄灭时间FlmOut(s)、热释放速率HRR(kW/m2)、有用燃烧热值EHC(MJ/kg)、质量MASS(g)、质量损失速率MLR(g/s)、总热释放速率THR(MJ/m2)、比消光面积SEA(m2/kg)、生烟速率SPR(m2/s)、烟释放速率RSR(s-1)等参数 。

燃烧测试时 ,聚合物的质料差别获得的数据差别 ,数据曲线也差别 。聚合物基材相同 ,填料差别 ,获得的数据就会有所差别 ,收罗的数据以及数据曲线的转变是随着填加质料的转变而转变 。聚合物基材相同 ,填料相同 ,可是填料的分量(因素比例)差别 ,收罗到的测试数据也会差别 ,可是其数据曲线的转变趋势却有许多相似之处(也有破例情形:如填料的量大于基材的量较多时) 。凭证多组样品件燃烧测试收罗到的数据 ,举行作图对其性能、纪律总结较量 ,研究剖析 ,从中得出试验结论 。


测试举例

测试样品件质料为以下几种:ABS-0为纯样 ,ABS-1、ABS-2、ABS-3、ABS-5A为填料组分差别的改性子料 。在热辐射功率为50kW ,其他条件完全相同的情形下举行测试 。所得测试数据对时间作图 ,就可以获得一些响应的数据曲线图形 ,如图所示 。

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差别填料的ABS数据曲线图

由图示可知 ,只管质料的组成因素不尽相同 ,可是用收罗到的同类测试数据对时间作图 ,所组成的曲线图形却有着相似的纪律 ,都有自己特征的数据曲线 。通常情形针对这些曲线图形剖析比照 ,就可从中得出测试样品的阻燃性能 ,是否抵达预期效果 。


在此仅简要先容锥形量热仪的测试条件与简朴的数据剖析 ,若是在使用锥形量热仪中遇到问题 ,可以联系乐宝体育仪器 ,我们可以提供专业的售后效劳及仪器维修保养效劳 。

参考文献:于健.锥形量热仪的实验手艺与测试剖析[J].实验室研究与探索,2009(12):53-58.

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