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錐形量熱儀的測試用途和功能介紹

來源：時間：2022-12-05 15:38:44 瀏覽：4465次

阻燃科學與技術(shù)的發(fā)展，對阻燃材料燃燒行為的評估、測試手段提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的測試方法（氧指數(shù)法、垂直/水平燃燒法）雖然具有操作簡單、快速、重復性好等特點，仍在許多燃燒測試實驗室中廣泛使用，但這些方法普遍存在測試參數(shù)單一，測試結(jié)果不能定量化等缺點，難以與材料在真實火災(zāi)中的燃燒行為相關(guān)聯(lián)。因此，隨著阻燃科學與技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種新的測試手段，其中最具有代表性的是錐形量熱儀。

80年代早期，美國NIST員工決定研發(fā)實驗室規(guī)模熱釋放測試儀，用以解決已有小型熱釋放測試的不足。90年代開始，德國TAURUS（前身德國建筑材料研究所）也對建材導熱和防火進行研發(fā)，具有長達近三十年的成熟技術(shù)。近年來，國內(nèi)許多阻燃企業(yè)也相繼開始研發(fā)各類阻燃設(shè)備，但相關(guān)核心技術(shù)還有待進一步提升。測定材料熱釋放速率主要是基于耗氧量的原理，即材料燃燒消耗每克氧氣的燃燒熱的平均值基本恒定。此外，錐形量熱儀的名稱來源于錐形加熱器的形狀。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性能測定儀，由CONE 獲得的可燃材料在火災(zāi)中的燃燒參數(shù)有多種，包括釋熱速率(HRR) 、總釋放熱( THR) 、有效燃燒熱(EHC) 、點燃時間( TTI) 、煙及毒性參數(shù)和質(zhì)量變化參數(shù)(MLR) 等。錐形量熱儀法由于具有參數(shù)測定值受外界因素影響小，與大型實驗結(jié)果相關(guān)性好等優(yōu)點被應(yīng)用于很多領(lǐng)域的研究。

中文名
錐形量熱儀
外文名
cone calorimeter
電源電壓
380V/400V, 50/60Hz，32A
最大使用功率
5KW
熱輸出熱量
0~100KW/2

儀器簡介

錐形量熱儀是當前能夠表征材料燃燒性能的最為理想的試驗儀器,它的試驗環(huán)境同火災(zāi)材料的真實燃燒環(huán)境接近,所得試驗數(shù)據(jù)能夠評價材料在火災(zāi)中的燃燒行為.

產(chǎn)品參數(shù)

1、錐形加熱器功率：5KW

2、最大承重8.2kg，精度0.01g

3、樣品盒最大放置量：100mm*100mm*50mm

4、排氣流量：0.012m3/s~0.035 m3/s (可調(diào))

5、計時值分辨率：1s 誤差小于1s/n

6、氧氣分析：順磁性氧氣分析器，濃度范圍0-100%

7、煙密度分析：(可選裝)

8、紅外CO、CO2分析器：CO：0-1% CO2：0-10%(可選裝)

9、

10、

產(chǎn)品優(yōu)點

1、錐形量熱儀試驗結(jié)果數(shù)據(jù)包括下列：

a 引燃時間

b 引燃后180s 300s內(nèi)的熱釋放速率平均值、

c 總熱釋放量(mj/m2)

d 試樣的初始余量和殘余質(zhì)量(Kg)

e 平均存放燃燒值(mj/kg)

f 引燃后至試驗結(jié)束期間內(nèi)的平均質(zhì)量損失(kg/s)

g 輻射速度(KW/M3)和排氣量(m3/s)

h 熱釋放速率—時間曲線

i 煙霧釋放速率(選做)

j 有毒氣體(一氧化碳、二氧化碳)生成速率(選做)

2、高壓火花發(fā)生器：自動定位點火

3、設(shè)備模塊化組合：用戶可根據(jù)實際應(yīng)用選擇標配置

實驗裝置

1、錐形量熱儀 1套

2、5000WK輻射錐形加熱器 1套

3、順磁氧分析儀 1套

4、紅外線(一氧化碳、二氧化碳分析儀) 1套(選裝)

5、煙霧密度測試儀 1套

外形尺寸

1、設(shè)備外型尺寸：長*寬*高(1680*686*1920)mm

2、設(shè)備實際使用室內(nèi)面積：長*寬*高(2500*1800*2500)mm

3、設(shè)備重量：450kg。

符合標準

ASTM E 1354 、ASTM E 1740 、ASTM E 1550、ASTM D 5485 、ASTM D 6113、ISO 5660 Parts 1 and 2 、NFPA 271、NFPA 264 、CAN ULC 135 、BS 476 Part 15

應(yīng)用領(lǐng)域

1、評價材料的燃燒性能

綜合HRR，pkHRR和TTI，我們可以定量地判斷出材料的燃燒危害性。HRR，pkHRR愈大，TTI愈小，材料潛在的火災(zāi)危害性就愈大;反之,材料的危害性就小。

2、評價阻燃機理

由EHC，HRR和SEA等性能參數(shù)可討論材料在裂解過程中的氣相阻燃、凝聚相阻燃情況若HRR下降，表明阻燃性提高，這也可由EHC降低和SEA增加得到;若氣相燃燒不完全，說明阻燃劑在氣相中起作用，屬于氣相阻燃機理。若EHC無大的變化，而平均HRR下降，說明MLR亦下降，這屬于凝聚相阻燃。

3、進行火災(zāi)模型化研究

發(fā)明CONE 的初衷就是為了進行火災(zāi)模型設(shè)計，通過CONE可測定出火災(zāi)中最能表征危害性的性能參數(shù)HRR，從而進行火災(zāi)模型設(shè)計。值得注意的是，在測試過程中,火災(zāi)模型設(shè)計需要的其他性能，如毒性、煙等也和HRR一并測出。 [1]

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