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质料试验
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:114025 来源:尊龙凯时人生就是搏

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认为 ,大大都所测质料的耗氧燃烧热值接近13.1MJ/kg这一平均值 ,偏差约为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 ,凭据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、周边凸凹不齐等现象。尤其是用模具压制的样品件 ,在质料进行混炼或搅拌时 ,应在设备上多重复频频 ,充分包管质料能均匀的混淆。这样压制出的样品件材质才华包管均匀 ,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 ,视察测试现象。

2. 样品燃烧盒

样品燃烧盒由耐热不锈钢质料制成 ,是测试样品件的重要部件 ,其外形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清理洁净 ,不可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 ,造成实验结果的禁绝确。

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重要 ,直接影响到实验结果的乐成与失败。因此 ,关于过滤质料的质量选择和实时更换要有足够重视 ,尤其是在样品件燃烧测试前 ,必须充分地准备好。避免在测试历程由于泛起过滤效果欠好 ,气流不畅 ,管路梗塞现象 ,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 ,如果距离差池 ,应实时进行调理。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 ,用于精确调解位置

5. 测试标定

锥形量热仪在燃烧测试前 ,必须进行标定事情。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。上述参数只有经过标定后 ,才华使盘算机对样品件燃烧测试时 ,收罗的数据进行有效的运算处理。标定参数必须切合要求 ,抵达仪器的精度规模 ,才华获得较好的标定命据 ,顺利地进行实验测试。

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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%的甲烷来校准设备测得的热释放速)

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 ,需要进行CSV花样转化和选择。常用的数据是:时间Time(s)、氧浓度OXY(%)、点燃时间Tign(s)、数据截止时间EOT(s)、火焰熄灭时间FlmOut(s)、热释放速率HRR(kW/m2)、有效燃烧热值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变革是随着填加质料的变革而变革。聚合物基材相同 ,填料相同 ,可是填料的分量(身分比例)差别 ,收罗到的测试数据也会差别 ,可是其数据曲线的变革趋势却有许多相似之处(也有例外情况:如填料的量大于基材的量较多时)。凭据多组样品件燃烧测试收罗到的数据 ,进行作图对其性能、纪律总结比较 ,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质料。在热辐射功率为50kW ,其他条件完全相同的情况下进行测试。所得测试数据对时间作图 ,就可以获得一些相应的数据曲线图形 ,如图所示。

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差别填料的ABS数据曲线图

由图示可知 ,尽管质料的组成身分不尽相同 ,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。通常情况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。


在此仅简要介绍锥形量热仪的测试条件与简单的数据剖析 ,如果在使用锥形量热仪中遇到问题 ,可以联系尊龙凯时人生就是搏仪器 ,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.锥形量热仪的实验技术与测试剖析[J].实验室研究与探索,2009(12):53-58.

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