研发历史
阻燃科学与技术的发展,对阻燃材料燃烧行为的评估、测试手段提出了越来越高的要求。传统的测试方法(氧指数法、垂直燃烧法、水平燃烧法) 虽然具有操作简单、快速、重复性好等特点,仍在许多燃烧测试实验室中广泛使用,但这些方法普遍存在测试参数单一,测试结果不能定量化等缺点,难以与材料在真实火情中的燃烧行为相关联,有时对同一种材料的评估,采用不同的实验方法得到相互矛盾的结果。因此,随着阻燃科学与技术的迅速发展,出现了各种新的测试手段,其中具有代表性的是锥形量热仪。
80年代早期,美国NIST员工(前身为NBS)决定研发实验室规模热释放测试仪,用以解决已有小型热释放测试的不足,当时的小型测试使用测定密闭空间内焓损失的方法,研发认定,基于耗氧量原理的量热计是佳测试方法,即材料燃烧释放热量总是和燃烧过程耗氧量成正比。这个仪器被称为锥形量热仪,其名称来源于锥形加热器的形状。锥形量热仪(CONE) 是以氧消耗原理为基础的新一代聚合物材料燃烧性能测定仪,由CONE 获得的可燃材料在火灾中的燃烧参数有多种,包括释热速率(HRR) 、总释放热( THR) 、有效燃烧热(EHC) 、点燃时间( TTI) 、烟及毒性参数和质量变化参数(MLR) 等。锥形量热仪法由于具有参数测定值受外界因素影响小,与大型实验结果相关性好等优点被应用于很多领域的研究。
锥形量热仪是当前能够表征材料燃烧性能的为理想的试验仪器,它的试验环境同火灾材料的真实燃烧环境接近,所得试验数据能够评价材料在火灾中的燃烧行为.
(满足GB/T16172-2007/ISO5660-1:2002技术要求)
1、锥形加热器功率:5KW
2、样品盒大放置量:100mm*100mm*50mm
3、排气流量:0.012m3/s~0.035 m3/s (可调)
4、计时值分辨率:1s 误差小于1s/n
5、氧气分析:顺磁性氧气分析器,浓度范围0-25%
6、烟密度分析:(可选装)
7、红外CO、CO2分析器:CO:0-1% CO2:0-10%(可选装)
1、锥形量热仪试验结果数据包括下列:
a 引燃时间
b 引燃后180s 300s内的热释放速率平均值、
c 总热释放量(mj/m2)
d 试样的初始余量和残余质量(Kg)
e 平均存放燃烧值(mj/kg)
f 引燃后至试验结束期间内的平均质量损失(kg/s)
g 辐射速度(KW/M3)和排气量(m3/s)
h 热释放速率—时间曲线
i 烟雾释放速率(选做)
j 有毒气体(一氧化碳、二氧化碳)生成速率(选做)
2、高压火花发生器:自动定位点火
3、设备模块化组合:用户可根据实际应用选择标配置
1、锥形量热仪 1套
2、5000WK辐射锥形加热器 1套
3、顺磁氧分析仪 1套
4、红外线(一氧化碳、二氧化碳分析仪) 1套(选装)
5、烟雾密度测试仪 1套
1、设备外型尺寸:长*宽*高(1680*686*1920)mm
2、设备实际使用室内面积:长*宽*高(2500*1800*2500)mm
3、设备重量:350kg。
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
综合HRR,pkHRR和TTI,我们可以定量地判断出材料的燃烧危害性。HRR,pkHRR愈大,TTI愈小,材料潜在的火灾危害性就愈大;反之,材料的危害性就小。
由EHC,HRR和SEA等性能参数可讨论材料在裂解过程中的气相阻燃、凝聚相阻燃情况若HRR下降,表明阻燃性提高,这也可由EHC降低和SEA增加得到;若气相燃烧不*,说明阻燃剂在气相中起作用,属于气相阻燃机理。若EHC无大的变化,而平均HRR下降,说明MLR亦下降,这属于凝聚相阻燃。
发明CONE 的初衷就是为了进行火灾模型设计,通过CONE可测定出火灾中能表征危害性的性能参数HRR,从而进行火灾模型设计。值得注意的是,在测试过程中,火灾模型设计需要的其他性能,如毒性、烟等也和HRR一并测出。[1]
1.锥形量热仪能应用在什么领域? .仪表信息网.2015-11-02[引用日期2017-02-16]