專利名稱：一種用錐形量熱儀測(cè)定粉末或液體樣品燃燒性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料燃燒及阻燃性能測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)，尤其涉及一種用錐形量熱儀測(cè)定粉末或液體樣品燃燒性能的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)在阻燃材料和建筑消防安全方面的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系逐步趨于完善。1998年起開始執(zhí)行各種阻燃法律法規(guī)，2007年12月7日《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)公共場(chǎng)所阻燃制品管理工作的通知》，要求各級(jí)有關(guān)單位嚴(yán)格貫徹落實(shí)上述國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。從2008年7月1日起，凡是使用不符合GB2(^86— 2006要求的阻燃制品(其中包括阻燃家具及組件)的公共場(chǎng)所，消防驗(yàn)收或者開業(yè)前消防安全檢查一律不得予以通過。我國(guó)有關(guān)消防安全和阻燃法律法規(guī)正在逐步的建立和健全，使得材料燃燒性能研究意義尤為突出。錐形量熱儀(CONE)是以氧消耗原理為基礎(chǔ)的新一代聚合物材料燃燒測(cè)定儀器， 受燃料類型和是否發(fā)生完全燃燒影響很小。只要能精確地測(cè)定出材料在燃燒時(shí)消耗的氧量就可以獲得準(zhǔn)確的釋熱速率(HRR)、總釋放熱(THR)、有效燃燒熱(EHC)、點(diǎn)燃時(shí)間(TTI)、 煙及毒性參數(shù)、質(zhì)量變化參數(shù)(MIR)等。由于與大型實(shí)驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性好等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為火災(zāi)科學(xué)中最具代表性的測(cè)試方法。但是，目前用于錐形量熱試驗(yàn)的樣品必須制備成規(guī)定尺寸的試樣板材，這大大限制了錐形量熱儀對(duì)于粉末或液狀樣品的適用，增加了難以成型的樣品的測(cè)試難度和試驗(yàn)成本。采用錐形量熱常規(guī)方法研究阻燃劑對(duì)木材燃燒性能的影響，首先需要對(duì)木材進(jìn)行阻燃處理，目前最常用的方法是浸漬處理法，即將阻燃劑溶液在高壓的條件下浸漬到木材細(xì)胞中，經(jīng)過干燥，然后裁成規(guī)定尺寸。需要保證樣品中阻燃劑浸漬均勻，木材樣品分布均勻，因此制備樣品所需條件苛刻，進(jìn)行試驗(yàn)難度很高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力成本昂貴，即便如此也難以保證實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種用錐形量熱儀測(cè)定粉末或液體樣品燃燒性能的方法，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種用錐形量熱儀測(cè)定粉末或液體樣品燃燒性能的方法，利用錐形量熱儀進(jìn)行燃燒性能試驗(yàn)，錐形量熱儀是能夠表征材料燃燒性能的最為理想的試驗(yàn)儀器，它的試驗(yàn)環(huán)境同火災(zāi)材料的真實(shí)燃燒環(huán)境接近，所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠評(píng)價(jià)材料在火災(zāi)中的燃燒行為。在本發(fā)明中，需設(shè)計(jì)一種特定匣體坩堝，坩堝包括內(nèi)腔和外壁，其中外壁尺寸為 100mm*100mm*15mm，內(nèi)腔尺寸為94mm*94mm*10mm，材質(zhì)為90%以上純度剛玉，耐受溫度為 1800 "C。本發(fā)明解決技術(shù)問題的具體方法是
1.選取測(cè)試樣品，其中待測(cè)定的樣品須干燥，固體樣品須磨成直徑約為0. Imm細(xì)微顆粒，顆粒直徑需一致，混合樣品應(yīng)均勻分布。2.選定樣品后，在坩堝內(nèi)腔表層覆蓋鋁箔，起到隔熱作用。3.按照錐形量熱儀使用方法，首先錐形量熱儀開機(jī)預(yù)熱，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)校準(zhǔn)，設(shè)定所需輻射強(qiáng)度。4.坩堝內(nèi)壁覆蓋鋁箔，放到樣品架上去皮，將待測(cè)粉末樣品(或液體樣品)，干燥、 過篩(液體樣品直接使用)，稱取一定質(zhì)量樣品置于坩堝中。5.樣品須均勻鋪放于坩堝中，保持樣品厚度范圍lmm-5mm。6.按照錐形量熱儀操作規(guī)程，裝有樣品的坩堝放到樣品架上開始實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)。有益效果本發(fā)明設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法，可以節(jié)約試樣用量，減少試樣制作工序，降低試驗(yàn)成本。在此方法試驗(yàn)條件下進(jìn)行錐形量熱試驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性更好，樣品的燃燒過程更簡(jiǎn)明清晰，尤其適于阻燃劑對(duì)材料燃燒性能的影響規(guī)律和阻燃機(jī)理的研究。


圖1為實(shí)施例中楊木粉與楊木板的熱釋放速率曲線。圖2為實(shí)施例中液體環(huán)氧樹脂試樣的熱釋放速率曲線。圖3為實(shí)施例中固態(tài)環(huán)氧樹脂板材試樣的熱釋放速率曲線。
具體實(shí)施例方式下面舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1
采用本發(fā)明設(shè)計(jì)測(cè)試方法，可直接對(duì)木材粉末進(jìn)行錐形量熱試驗(yàn)。首先將木粉干燥與阻燃劑混合均勻，充分研磨，然后稱取待測(cè)樣品14g鋪放到覆有鋁箔的坩堝中，按照錐形量熱儀操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。表1楊木粉與楊木板錐形量熱試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比序號(hào)
pkHRR (kw/m2)
標(biāo)準(zhǔn)諞差 S(JjkHRR)
aHRR kw/m2)
標(biāo)準(zhǔn)偏差 S(aHRR)
權(quán)利要求
1.一種用錐形量熱儀測(cè)定粉末或液體樣品燃燒性能的方法，其特征在于，利用錐形量熱儀進(jìn)行燃燒性能試驗(yàn)，使得所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠評(píng)價(jià)材料在火災(zāi)中的燃燒行為，其方法如下(1)選取測(cè)試樣品，其中待測(cè)定的樣品須干燥，固體樣品須磨成直徑約為0.Imm的細(xì)微顆粒，顆粒直徑需一致，混合樣品應(yīng)均勻分布；(2)選定樣品后，在坩堝內(nèi)腔表層覆蓋鋁箔，起到隔熱作用；(3)按照錐形量熱儀使用方法，首先錐形量熱儀開機(jī)預(yù)熱，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)校準(zhǔn)，設(shè)定所需輻射強(qiáng)度；(4)坩堝內(nèi)壁覆蓋鋁箔，放到樣品架上去皮，將待測(cè)粉末樣品(或液體樣品)，干燥、過篩 (液體樣品直接使用)，稱取一定質(zhì)量樣品置于坩堝中；(5)樣品須均勻鋪放于坩堝中，保持樣品厚度范圍lmm-5mm;(6)按照錐形量熱儀操作規(guī)程，裝有樣品的坩堝放到樣品架上開始實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用錐形量熱儀測(cè)定粉末或液體樣品燃燒性能的方法， 其特征在于，所述坩堝包括內(nèi)腔和外壁，其中外壁尺寸為100mm*100mm*15mm，內(nèi)腔尺寸為 94mm*94mm*10mm，材質(zhì)為90%以上純度剛玉，耐受溫度為1800°C。
全文摘要
一種用錐形量熱儀測(cè)定粉末或液體樣品燃燒性能的方法，公布了一種適用于粉末和液體樣品的錐形量熱試驗(yàn)方法，首先錐形量熱儀開機(jī)預(yù)熱，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)校準(zhǔn)，設(shè)定所需輻射強(qiáng)度，然后，坩堝內(nèi)壁覆蓋鋁箔，放到樣品架上去皮，將待測(cè)樣品處理后，稱取一定質(zhì)量樣品均勻置于坩堝中；最后按照錐形量熱儀操作規(guī)程，裝有樣品的坩堝放到樣品架上開始實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)。本發(fā)明有效降低了試樣制作成本，減少了試樣消耗，同時(shí)節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間，擴(kuò)大錐形量熱儀在材料燃燒性能測(cè)試和燃燒機(jī)理研究領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)G01N25/22GK102175718SQ201110043559
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者胡云楚 申請(qǐng)人:中南林業(yè)科技大學(xué)