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试验硏究
汪晓:材料氧指教的测试和响因
材料氣指数的测试和影响因素
汪晓磊
(江苏省产品质量监督检验研究院,江苏南京210007)
摘要:使用氧指数测定仪测定材耕的氧指数,其结果的准礦性受很多因素影响。分析了氧指数检测中的
些影响因素,特别別是对氧分析仪器的校准、通风橱的使用、燃娆残余物的清理等较少提及的影响因康进行
了採讨。
关鍵词:氧指数;影响因素
Abstract: The accuracy of the results is affected by many factors when the material's oxygen index was deter-
mined by the oxy en index analyzer. This paper analyzes some factors during the test, especially the calibration
of the oxygen analyzer, using of the fume hood, cleaning of the burning residue and other factors that are less
entioned
Key words
0引
(2)气源。高纯氧气(纯度≥99990%);高纯氮
氧指数(OI)是指在规定的试验条件下,评价材气(纯度≥999%);未混有空气的丙烷。
料燃烧性能的一种方法。试样在氧、氮混合气流中,1.3试验依据
维持平稳燃烧(即进行有焰燃烧)所需的最低氧气
试验依据《塑料用氧指数法测定燃烧行为第
浓度,以氧气所占的体积百分数的数值表示。不同2部分:室温试验》(GB240.2-200)进行。
物体燃烧时所需要的氧气量不同,通常认为O1<271.4试验过程
的属易燃材料,27≤?<32的属可燃材料,OI≥32
本次能力验证要求采用顶面点燃法(即A法
的属难燃材料。氧指数法广泛运用于建筑材料、消点燃,用计时的方法评价燃烧行为:即在试样离点
防安全、电器生产等行业,成为评价燃烧性能的一燃端
处画标线,把试样用试样夹垂直夹持
种有效方法。笔者参加了中国合格评定认可委员于透明燃烧筒内,其中通过按一定比例混合的向上
会组织的“塑料燃烧性能试验(氧指数法)”能力验流动的氧氮气流。用点火器点燃试样顶画,观察然
证,现对实验过程中发现的一些问题进行总结。
烧现象,当试样的燃烧时间超过180s记“x”并降
实验过程
低氧浓度,试样的燃烧吋间不足180s或火焰前沿
1.1样品(表
不到标线记“”并增加氧浓度,如此反复操作,直
1.2设备及气源
至氧浓度(体积分数)之差小于等于1.0%,且ー次
(1)设备。JF-3型氧指数测定仪;制造商:江宁是x"反应,另一次是“O”反应为止。将这组氧浓
分析仪器厂;秒表。
度中的“”反应记作初始氧浓度,再以0.2%步长
1样品倌息及数量
样品
材料
氧指数
数量/根
尺寸/mm
样品A
改性PMMA
15
120x10x4
样品B
改性PVC
43.4
120x10x4
建2年第2
汪晚:树料氧指教的测试和影响因
试验研究
反复燃烧试样最终査表计算出样品的氧指数。
件下至少状态调节88h,从而消除样品内应力,使
2实验影响因素及措施
样品内外达到平衡状态,减少结果的偏差。
2.1氧指数仪的校准
2.5点燃气体
JF-3氧指数仪采用氧分析仪来測量氧浓度值
点燃气体的种类也会影响O值的测试结果。
并直接显示数值。为保证测试结果的准确性,设备按要求,点燃气体应为未混有空气的丙烷,但有的
使用前应先用标准气体对设备进行校准,调整设备为了图方便会使用打火机气(丁烷)作为点燃气。丙
水平,保证繫烧筒垂直。在校验过程中,笔者发现烷的燃烧热值为2217.8kJ/mol,丁烷的燃烧热值
如果仅按照说明书中操作打开“空气校验”旋钮,调为2653kIml,其热值不同火焰温度也不同,使用
节“满度”使数值显示为21后,试样测量结果数值丁烷气会更易点燃试样,使測试结果产生偏差。
会偏高,因为流过氧分析仪的空气流速达不到标准2.6温度控制
规定的要求。可通过使用压缩空气以40+2m/s的
点火方式用顶端点燃法时应严格控制点火时
流速通过燃烧筒,调节“满度”使数值显示为21,从间,火焰接触项面最长时间308,并每隔5s移开
而保证仪器校验准确
观察试样燃烧情况。这样可以防止状态调节后的试
2,.2通风橱的使用
样再次被火焰加热,从而得到较低的值,因为多
氧指数仪在使用中会产生大量的烟尘,不仅污数材料随着温度的升高OI值下降。此外,一个样条
染室内环境还往往有一定毒性,一般应放在通风橱烧完后,燃烧筒的温度有所提高,如A样氧指数
中使用,但在使用过程中需要注意通风的开启时18.0%,燃烧一个样条燃烧筒温度会升高约3-4℃;B
间。试验中氧氮混合气体应以40mm/st2mms的样氧指数43.4%,燃烧一个样条燃烧筒温度会升高
流速通过燃烧筒,但是如果在试验中使用通风橱就10℃以上;有的试样甚至会使燃烧筒温度超过60℃
会加快燃烧筒中混合气体的流速,异致测试结果偏这时如果继续用这个燃烧筒试验就会加热试样和
高。通风橱应在每次实验完毕后开启。
燃烧筒里流过的气流温度,从而降低测试结果。因
2.3燃烧残余物的清理
此,应通过准备2-3个燃烧筒和试样架,保证试验
氧指数测定仪为了使气体充分混合均匀,基座过程的温度。
底部用直径3~5mm的玻璃球填充,填充高度为3结语
80-100mm。氧指数试样燃烧后有时会有灰烬、滴
随着科技的不断发展,人们对材料燃烧性能提
落物,甚至是大块的燃烧残渣落下,在玻璃球上方出了更高的要求,准确的氧指数值可以帮助研究材
装有的金属网正是为了防止下落的燃烧碎片阻塞料的燃烧特性,根据使用要求调整配方最终满足需
气体入口和配气通路。但是时间久了这些残余物求。
仍然会堵塞金属网眼,同时该金属网无法阻挡燃烧
滴落物等液态物质,这些滴落物渗过金属网会造成参考文献
玻璃珠板结,导致气涴阻塞或不均匀。为了保证实
验数据的准确,应定期清理或更换玻璃珠和金属[lCBM2406.2-2009,整用氧指敦法测定燃烧
网
行为第2部分:室漫试验即
2.4试样的制备
试样的大小、形状、取向、表面情况都会影响测
作者:汪晓磊(1977-),女,本科,工程师,高分
试结果,因此试样应保持清洁、平整光滑,无影响燃子材料科学与工程专业。
烧行为的缺陷,如气泡、裂纹、飞边、毛刺等。试样
在试验前温度应在23±2℃,相对湿度(50+5)%条
编:杨请)《收日期:2011-4-2
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