建材锥形量热试验

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锥形量热mlr

锥形量热mlr
锥形量热仪（Conical Calorimeter，简称CONE）是一种用于测试可燃材料燃烧性能的实验仪器。

锥形量热仪采用氧消耗原理，可以模拟材料在实际火灾中的燃烧行为，并测量多种燃烧性能参数。

其中，质量损失速率（MLR）是锥形量热仪测试结果中的一个重要参数。

质量损失速率（MLR）是指材料在燃烧过程中，单位时间内质量的变化率。

锥形量热仪通过测量样品在燃烧过程中质量的变化，可以计算出MLR值。

MLR 反映了材料在燃烧过程中的热解、挥发和燃烧程度，是评估材料燃烧性能的重要指标之一。

锥形量热仪通过测量和分析材料在燃烧过程中的热量释放、燃烧速度、烟气产生等多个方面的参数，可以全面评估材料的燃烧性能和火灾危险性。

这些参数对于防火材料的设计、生产和应用具有重要的指导意义。

此外，锥形量热仪还可以用于评估材料的毒性和烟气产生情况。

这些参数也是评估材料在火灾中安全性能的重要因素。

总的来说，锥形量热仪是一种重要的材料燃烧性能测试仪器，而质量损失速率（MLR）是其中的一个关键参数。

了解和掌握锥形量热仪及MLR的相关知识，有助于更好地评估材料的燃烧性能和火灾危险性，为防火材料的设计、生产和应用提供重要的指导。

聚合物材料燃烧性和阻燃性锥形量热仪测试评价法

聚合物材料燃烧性和阻燃性锥形量热仪测试评价法有机聚合物材料是一种新兴而广泛使用的材料,但由于其内在易燃性,使使用场所的火灾危险性大大增加。

因此,如何正确评价其在实际火情条件下的燃烧与阻燃性能已成为一项迫在眉捷的首要问题。

锥形量热仪( CON E)是美国国家科学技术研究所( N IST)的Babra uskas于1982年提出的。

它是以氧消耗原理为基础的新一代聚合物材料燃烧测定仪,氧消耗原理是指每消耗1 g的氧,材料在燃烧中所释放出的热量是13. 1 kJ(误差为5% 或更好) ,且受燃料类型和是否发生完全燃烧影响很小。

只要能精确地测定出材料在燃烧时消耗的氧量就可以获得准确的热释放速率。

不热辐射强度下的热释放速率( HRR )是CON E给出的最重要的参数之一,同时还能给出其它许多参数。

它们可从不同角度评价聚合物材料的燃烧性和阻燃性。

不同于以往的传统实验室型评价方法(如: 极限氧指数LOI, NBS烟箱等) , CON E的实验结果与大型燃烧实验结果之间存在很好的相关性[2 ]。

以往为了正确评价建筑材料、装饰材料和电线电缆等必须进行大型燃烧实验,浪费了大量的物力和财力。

近年来,由于CON E的出现使评价工作大为改观。

有利的促进了研究和评价工作的进展,并制定了相应的实验标准,如: ASTM E1354- 90 和90A 和ISODIS 5660 /90。

CON E可望在评价聚合物材料燃烧性和阻燃性上代替或部分代替大型燃烧实验,并能进行阻燃机理及烟等方面的研究工作。

1、锥形量热仪可模拟多种火情强度,测定聚合物材料的热释放速率等燃烧参数的CON E由六部分组成: ( 1)截断锥形加热器和有关控制电路; ( 2)通风橱和有关设备; ( 3)天平及试样架; ( 4)氧气和气体分析仪表; ( 5)烟测量系统; ( 6)有关的辅助设备。

该仪器具有较宽的热辐射功率范围( 10 kW /m2～110 kW /m2)。

锥形量热仪燃烧测试实验方法

锥形量热仪燃烧测试实验方法一、实验简介应用锥形量热仪测试聚合物的阻燃性能是一种先进的测试技术。

锥形量热仪对于燃烧中的聚合物材料具有多项测试功能, 如: 热释放速率( Heat ReleaseRate, HRR)、质量损失速率(M ass Loss Rates, M LR )、有效燃烧热，总生烟量( To ta l Smoke Production,TPS)、烟释放速率( Rate of Smoke Release, RSR) 等、参数在火灾安全工程与设计、材料阻燃性能研究、评价等方面应用广泛。

因此, 实验测试技术和测试数据分析也非常重要, 如对ABS用几种不同成分的填料, 组合而成的几种聚合物材料燃烧测试数据的采集与分析, 就是在充分了解、熟悉锥形量热仪的结构性能、工作原理的基础上, 在掌握了熟练的测试技术和操作步骤的基础上, 对测试数据的成功与否, 有明确的认定。

这样才能对材料的阻燃性能进行分析评定, 得出准确的结论, 尤其是在测试前对仪器的标定, 过滤材料的更换与过程检查, 除湿材料过程变化与更换等, 都是很重要的测试技术。

二、结构概述锥形量热仪是典型的机电一体化组合设备, 其外形结构简单、紧凑, 但是功能原理、控制原理和操作要求却极其严格, 是多种行业知识的综合应用, 如图1所示。

由图可知, 锥形量热仪的结构及原理涉及到机械、化工、通风、制冷、仪表、电气控制、流体力学、热力学、激光原理、计算机原理、计量检测等方面的知识, 涵盖面较广, 是非常典型的高新技术综合应用的精密测试仪器。

三、测试要点3. 1 工作原理锥形量热仪的主要工作原理是耗氧原理, 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的氧气, 并释放出一定的燃烧热值。

通过大量的实验测试和计算研究认为, 绝大多数所测材料的耗氧燃烧热值接近13. 1 M J/kg这一平均值, 偏差约为5%。

锥形量热法就是基于此点, 根据材料在燃烧时消耗氧的量计算、测量在燃烧过程中的热释放速率、质量损失速率等参数, 用以分析判断材料的燃烧性能。

锥形量热仪实验指导书

锥形量热仪实验指导一、结构锥形量热仪的结构及外形如图1所示，其结构框图如图2。

锥形量热仪结构与外形图二、原理锥形量热仪采用氧消耗原理测量材料的热释放速率，所谓氧消耗原理就是：材料燃烧时消耗每一单位质量的氧气所释放的热量基本上是相同的。

建筑业和商业中普遍使用的大多数塑料和其他固体材料遵循这个规律，并测出这个值为13.1 MJ·kg–1O2±5％。

如果将实验中所有的燃烧产物都收集起来，并精确的测出气体的流速和氧气的浓度，那么热释放速率就可以很容易地得到如图3所示，利用锥形量热仪将木材燃烧或分解释放的所有产物收集起来并经过排气管道排出，气体经过充分混合后，测出其质量流量和组分。

测量时，先测出O2、CO、CO2的浓度，这样通过计算可得到燃烧过程中消耗的氧气的质量，运用氧消耗原理，即可得出材料燃烧过程中的热释放速率。

三、操作首先关闭冷凝器出水阀门，然后打开电源开关，通冷却水。

依次按照下列步骤进行操作：1．检查冷阱温度< 0 ºC；2．检查干燥管及过滤器，必须在检测前检查其颜色，保证有足够的新鲜的干燥剂完成检测；3．DPT调零；4．校准气体分析仪的零点和量程；5．打开风机保持流速24 m/s；6．用甲烷气5 kW校准C系数（0.036-0.044）（开泵通大气）；7．准备样品（称重及量取高度），在承重构件上设置合适的量程；8．实验前在计算机上记录相关的数据；9．保证热流计的位置合适（25 mm-50 kW）；10．装置样品（23 mm），开始实验（样品要求制成100 mm × 10mm × 10 mm）。

点火及观察实验，操作员应该看一下指示表上的读数，确信其值和实验样品值一样，如果看到一难以置信的读数，实验应该停止进行或者重新调节承重构件，整个实验过程都需要观察样品，操作员应该注意观察：（1）分片下落；（2）滴水；（3）过度的膨胀（样品不应过分的膨胀以致污损仪器的金属部件）；（4）碎片爆炸；（5）其他反常万不要吹样品，这种行为将使热释放速率曲线不规则。

新一代评估方法——锥形量热仪(CONE)法在材料阻燃研究中的应用【毕业论文】

图书分类号：密级：毕业设计(论文)题目：新一代评估方法——锥形量热仪 (CONE)法在材料阻燃研究中的应用学生姓名班级学院名称专业名称指导教师学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。

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论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日新一代评估方法——锥形量热仪(CONE)法在材料阻燃研究中的应用【摘要】利用新一代评估方法----锥形量热仪法对材料阻燃机理、材料危险性等级划分、烟毒释放的评价、材料燃烧性及阻燃性评价等方面的应用进行了分析讨论，结果表明锥形量热仪法对阻燃剂、阻燃制品的研究开发及阻燃剂在火灾中的行为研究有重要意义。

【关键词】锥形量热仪评估机理阻燃燃烧The New Evaluating Methods—CONE on the Application of MaterialFire Retarded ResearchNew evaluating methods―CONE is used on the application of material fire retarded research. The analysis results, including researching fire retarded mechanism, carving up material hazard grade, evaluating the release of smoke and poison, evaluating the properties of combustion and fire retardation, etc., are discussed. The results demonstrate that CONE method is of signification on the development and research of fire retardants and fire retarded products, and on the behavior research of fire retardants in fire disaster.Key words：CONE evaluating methods mechanism fire1 引言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。

锥形量热仪的使用原理、测试指标和应用

锥形量热仪的使用原理、测试指标和应用1、锥形量热仪概述表征材料燃烧性能的试验方法较多，如氧指数(LOI)法、UL标准中的水平燃烧、垂直燃烧法及NBS烟箱法等。

它们多是传统的小型试验方法，试验操作环境与真实火灾相差较大，试验获得的数据也只能用于一定试验条件下材料间燃烧性能的相对比较，不能作为评价材料在真实火灾中行为的依据。

目前，被公认为是测量材料对火反应特性或燃烧特性的最好技术手段是锥形量热仪（CONE），它可以实现多种火灾相关参数的测量。

它的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境，其试验结果与大型燃烧测试结果之间存在很好的相关性，能够表征出材料的燃烧性能，是新一代的聚合物材料燃烧性能测定仪。

锥形量热仪（CONE）是美国国家标准与技术研究院于1982年研制的，经过20多年的不断改进和完善，锥形量热仪已经成为研究材料燃烧性能最重要的实验仪器之一，已被多个国家、地区及国际标准组织应用于建筑材料、高分子材料、复合材料、木材制品以及电缆等领域。

锥形量热仪（CONE）是采用氧消耗原理设计的测定材料燃烧放热的仪器，可以完成材料的热释放速率、质量损失速率、样品点燃时间、CO和CO2生成率、比消光面积、烟灰质量取样、有效燃烧热等参数的测量。

CONE的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境，其试验结果与大型燃烧试验结果之间存在很好的相关性，能够表征出材料的燃烧性能，在评价材料、材料设计和火灾预防等方面具有重要的参考价值。

经不断研制和改进，CONE现在已成为研究火灾和评定材料燃烧性能的理想试验仪器。

国际标准组织(ISO)及美国、英国等国家已制定出应用CONE测定各种材料燃烧性能参数的标准，另外一些国家和地区，如瑞典等也正在积极地制定相应的使用标准。

以CONE为试验仪器，我国已参照ISO非等效地制定了有关燃烧标准。

但由于众多方面的原因，此标准并没有真正在我国得到推广应用。

可以相信，随着我国工业的不断发展和对材料阻燃性能的需要，CONE必定会在我国的材料阻燃和火灾预防等领域起到越来越重要的作用。

材料燃烧性能的锥形量热计实验

中国矿业大学安全工程学院实验报告课程名称：消防专业实验实验名称：材料燃烧性能的锥形量热计实验姓名：学号：实验日期： 2011.3.6实验1 材料燃烧性能的锥形量热计实验本实验的理论依据为:“对于许多有机液体和气体，当其完全燃烧时，消耗单位质量的氧气所释放出的热量是一个常数,为13.1MJ/kgO2 ”。

从而利用此原理，求出不同试件，不同情况下的各个参数，通过对数据结果进行分析，并以表格的形式展现出来，分析对比，得出结论。

本实验测定了不同的木材，分别在3okw/m2,50kw/m2的辐射强度下燃烧的各项参数数据，以及pvc在3okw/m2,50kw/m2的辐射强度下的实验。

一．下面是对木材HRR数据进行整理得出的图表：图表1-1通过图表可以看出，在该热辐射强度的条件下，我们可以发现：1）在相同的条件下，无烤漆柞木的燃烧需要的热量高于其他木材，从表格中可以看出，大概在50s左右的时间，柞木开始放热。

2）每一种木材在燃烧的过程中，并非呈平缓上升或下降的状态，过程中都出现了多个峰值，其中在初期阶段，带烤漆松木热释放速率的峰值最高，HRR曲线较为最为陡峭，无烤漆柞木最低。

3）经过分析可得多次出现峰值的原因：起初因材料的热分解产生气体阻碍了木炭与氧气的接触，因此，开始为分解气体的燃烧，反应逐渐加快，热释放速率不断增加，直至出现第一峰值后热释放速率开始下降，后来因分解产生的气体逐渐减少，开始转变为木炭的的有焰燃烧，固又会出现第二峰值，直至最后木炭燃烧殆尽......图表1-2在辐射强度为30kw/m2的条件下，我们可以看出：1）各木材在初期阶段，热释放速率的上升曲线较为陡峭，在下降阶段较为平缓，且带烤漆松木燃烧所需要的热量较少，其次为无烤漆桦木，带烤漆符合与无烤漆柞木。

2）在该条件的HRR曲线中，带烤漆松木最先达到最高值，且热释放速率皆大于其他木材。

下面是同种材料（以及pvc材料）在不同热辐射强度条件下HRR曲线的对比：图表 2.2.1图表 3.2.2图表 4.2.3图表 5.2.4通过上面几组结果相似的图表，我们可以看出：同种材料，在相同的其他条件下，热辐射强度小的燃烧所需要的时间，热量更多，其热释放速率，峰值都小于辐射强度高的同种材料，燃烧时间大于高辐射强度条件下的材料。

锥形量热仪试验下点燃和火焰传播分析

锥形量热仪试验是将样品置于锥形加热器下靠辐射加热至样品点燃，然后测量各项燃烧性能参数。

由于其特定的点燃方式，因此它的点燃过程与其它试验不同。

如图1所示，锥形量热仪的加热部分是一个锥形的加热器，点燃火源为电子脉冲打火器。

锥形量热仪燃烧试验下聚合物不断被加热放出裂解气体，电子脉冲打火器不断出现电子火花，当裂解气体达到一定浓度时，在脉冲打火器的电火花下点燃裂解气体。

在锥形量热仪燃烧试验下聚合物的点燃是一个瞬间过程，这种快速发生的过程不容易被观察到。

为此，本研究采用美国产的高速摄像仪（TroubleShooter1000）对样品在锥形量热仪试验条件下表面点燃发生的瞬间过程进行了高速摄影。

高速摄像仪拍摄速度采用500帧/s，捕捉记录了锥形量热仪下聚合物样品点燃的过程。

从图2中HIPS点燃发生过程的高速摄像截图可以看出，聚合物受热后在表面形成了挥发性烟气，当烟气浓度达到一定程度，电子脉冲打火器产生的火花使得烟气形成一个很小的燃点，燃点沿着裂解气在表面逐渐扩展，最后火焰覆盖整个聚合物表面。

在锥形量热仪燃烧试验下点燃发生在样品上方的裂解气体中，然后火焰扩散到聚合物整个表面，这个过程为固体聚合物的气相点燃过程，属于强制点燃[2]。

点燃后聚合物样品在外部热流和火焰辐射热的作用下持续裂解，维持燃烧的进行。

材料在锥形量热仪下点燃时，是材料单一的上表面受热，由于燃烧样品盒的包围，使得点燃时不受材料侧面及棱边的影响，属于在材料的一维方向上点燃，点燃相对比较困难，点燃的时间相对较长。

材料不同，点燃的时间是不同的。

对同一材料来说，点燃受辐射功率的影响，辐射功率越大材料所处的温度场环境温度高，点燃越快。

由于特定的试验要求，锥形量热仪试验下样品燃烧不存在表面火焰的传播。

在锥形量热仪燃烧模式下，聚合物被点燃后，燃烧热分解层不断向材料内部深入扩展，而火焰始终在材料的表面燃烧，火焰的燃烧靠从材料内部不断挥发出来的裂解气体维持，由于样品四周封闭，火焰并不能沿着材料某一方向传播，因此在锥形量热仪燃烧模式下并没有真正的火焰传播，燃烧是一维方向上的燃烧。

竹地板与普通实木地板燃烧性能的锥形量热仪对比实验研究

第16卷第3期2007年7月火灾科学FIRE SAFETY SCIENC EVol.16,No.3Jul.2007文章编号:1004-5309(2007)-0148-04竹地板与普通实木地板燃烧性能的锥形量热仪对比实验研究舒中俊1,谌强2(1.中国人民武装警察部队学院,廊坊065000;2.四川消防总队成都消防支队,成都610015)摘要:随着竹地板的广泛应用,竹木地板的火灾燃烧性能也将引起人们的关注。

本文采用锥形量热仪对竹木地板的引燃时间、热释放速率、总热释放和一氧化碳的产率及体积比浓度等燃烧性能与普通实木地板进行了比较研究。

研究结果表明:在相同条件下,竹木地板试样的引燃时间较短,临界引燃辐射热通量较低,引燃危险相对较大;竹木地板试样燃烧中第一个热释放速率峰值出现的时间短,且峰值相对较大,其潜在的轰燃危险相对较大;此外,竹木试样的一氧化碳的产率和燃烧初期在烟气中的体积比浓度相对较大。

关键词:锥形量热仪;竹地板;实木地板;燃烧性能;引燃时间;热释放速率中图分类号:T U225文献标识码:A0引言竹木地板是近几年才发展起来的一种新型建筑装饰材料,它以天然优质竹子为原料,经过二十几道工序,脱去竹子原浆汁,经高温高压拼压,再经过表面涂漆,最后烘干而成。

竹地板以其纹理通直、色调高雅、尺寸稳定性、力学强度好、经久耐用等优势,深得国内外消费者喜爱。

地板装修是室内装修的重要组成部分,在火灾的发生过程中,地板不仅提供了大量的火灾荷载,有利于火势在水平方向上的蔓延,同时大大增加了有毒烟气的释放,使火灾危害加大,其燃烧性能是火灾发生和发展的重要因素。

如1998年1月31日佳木斯市发生的/1.310特大火灾事故,就是由于电器引燃地板所致。

事故造成1人死亡和3638万元特大财产损失[1]。

关于普通木地板燃烧性能已有比较多的研究[2~4],由于竹木地板市场推广使用时间还不长,有关其燃烧性能和火灾危险的研究鲜见文献报道。

随着竹木地板的广泛使用,竹木地板的燃烧特性和火灾危险也将引起人们的关注,因此,本文以锥形量热仪为研究手段,采取对比研究的方法,对竹木地板的燃烧性能进行了比较深入的研究。

锥形量热仪技术参数

锥形量热仪技术参数1.全套设备应至少包括符合GB/T16172-2007、ISO5660-1/2/3/4-2002、ASTM E1354-2011等建筑材料热释放速率性能试验设备；2.锥形量热仪包括试验装置、校准装置、烟密度测量装置、称重装置、气体分析柜装置、数据采集及标准测试软件组成；3.辐射锥额定功率为5000W，由电加热管构成，内外锥壳内填充公称厚度为13mm、公称密度为1000kg/m3的耐热纤维；4.辐射锥应能在试样表面提供高达100KW/m2的辐射照度，在暴露试样的正中部分50mm*50mm范围内，辐射照度应均匀，与中心辐射照度偏差不超过±2%；5.点火电路采用一个不低于10KV的电火花点火器外部点火，火花塞的点火间隔为3±0.5mm，电火花点火位于试样中心13±2mm位置；6.辐射锥装置安放于独立的控制柜上，表面为大理石台面，避免台面的磨损与划伤，该设计避免了风机震动，对于天平装置的干扰；7.提供美国MEDTHERM GTW-10-32-485A水冷热流计校准，测量范围为0-100KW/M2，辐射接收靶为直径12.5mm的圆形，表面覆有无光泽黑色涂层，发射系数为0.96，并附带循环水冷却装置。

8.甲烷校准流量控制器，量程为0-20ml/min，精度不低于0.5%，在数字模式下的最大量程比可达1:187,5，反应灵敏，最低为200 msec；9.烟密度测量装置由激光光源及硅光二极管接收装置组成；10.氦氖激光光源，波长632.8nm，长时间稳定性：±2% 每8小时，噪音（RMS）: <0.5% (30Hz-10MHz)；11.硅光二极管包含主探测器及辅助探测器，线性度》99.8%，不稳定度《0.1%；12.排气系统由集烟罩、排气风机、孔板流量计、风机的进气及排气管道组成；13.节流孔板内径为57±3mm，厚度1.6±0.3mm连接量程为0-500pa进口微差压传感器，可测量节流孔板前后压差；14.微压差传感器精度RSS*( 恒温下) ±1.0%FS，非线性度±0.98%FS，迟滞0.1%FS，非重复性0.05%FS，量程为0-500pa；15.称重装置量程为0-2000g，精度0.1g，内置称重传感器，测试中漂移量低于0.1g；16.一体化预处理系统，包含隔膜泵、除水冷凝器、湿度报警器、精细过滤器以及蠕动泵装置；17.一级过滤装置采用精细过滤器装置，滤芯过滤精度不低于0.5um；18.★精密过滤器，过滤精度0.2um，包含湿度报警装置，当样气水分没有除尽，将自动报警，以免导致分析仪的损坏；19.★隔膜泵，流量率:13L/min，真空度: 700 ㎜Hg，压力: 2.5 bar；20.★除水冷凝器，采用双极制冷方式，冷却容量90KJ/h，露点稳定度0.1度，露点静态变化0.1K；21.★疏水蠕动泵装置，用于自动直接排出水分，数量为2个，安装于仪器机柜表面，便于用户观测；22.★PTFE转子流量计，量程为0-5L/min，1支用于排空，1支用于进气；23.★顺磁性氧气分析器，量程为0-25%，响应时间：4秒，线性偏差：≤0.5% FS，重复性：≤50 ppm O2，灵敏度漂移: ≤ 0.1 vol.% O2/周或≤ 1%测量值/周（非累计），二者中取较小者，检测极限：≤50 ppm O2；进口非色散红外CO和CO2分析器 CO：0～1％；CO2：0～10％，测量原理：红外吸收，响应时间：2.5秒，线性偏差：≤1% FS，重复性：≤0.5% FS，零漂：≤1% FS/周，检测极限：≤0.5% FS；24.数据采集系统，包含测试软件、PLC可编程控制器，数据采集模块（不接受自制采集板卡及模块）、电脑。

锥形量热仪法研究APP、磷酸铵处理木塑复合材料的阻燃性能

锥形量热仪法研究APP、磷酸铵处理木塑复合材料的阻燃性能【关键词】app；磷酸铵；锥形量热仪；阻燃近年来，在阻燃材料研究领域开始采用一种集燃烧释热、失重、发烟及烟气成分研究为一体的先进方法——锥形量热仪（cone calorimeter，简称cone）法[1]。

锥形量热仪（cone）法不仅是一种强有力的材料阻燃性能的评价方法[2]，而且可用于材料阻燃机理的研究[3]。

由于cone能够同时给出试样燃烧过程中质量、热效应、发烟及部分尾气成分随时间的变化关系，各种信息有可靠的相互补充和印证作用，因而对研究反应机理很有价值。

对于组成和结构变异性很大的木材而言，由于cone实验所使用的样品量相对于其他分析方法要大得多，因而实验结果比较有代表性。

此外，cone 实验可在模拟火灾条件下进行，这是该方法的又一突出的优点[4-5]。

本文主要就app、磷酸铵处理的木塑复合材料，利用锥形量热仪对其阻燃后的木塑复合材料燃烧性能进行评价，进一步探讨阻燃剂种类对燃烧性能的影响。

具体研究的阻燃配方见表1，按表1配方制得的木塑复合材料试样1、2、3和4进行锥形量热仪分析，结果见表1。

1 实验部分1.1 主要原料与试剂杉木粉：60目，浙江省临安市明珠木粉厂；高密度聚乙烯（hdpe）：5000s，中国石化扬子石油化工有限公司；聚磷酸铵（app）：摩尔质量>1 000 g/mol，杭州捷尔思阻燃化工有限公司；磷酸铵：武汉华创化工有限公司。

1.2 主要仪器与设备转矩流变仪：xss-300，上海科创橡塑机械设备有限公司；standard 锥形量热仪（cone），英国ftt 公司。

1.3 以磷酸铵为主要阻燃剂制备阻燃木塑复合材料的工艺方法1）阻燃木粉的制备：先称取磷酸铵溶解于水中，然后将木粉浸渍在磷酸铵的水溶液中，浸渍10h后，放在100℃鼓风干燥箱中干燥10h，制得阻燃木粉。

2）阻燃木塑复合材料的制备：将阻燃木粉，阻燃pe与马来酸酐接枝聚乙烯（接枝率为0.6%）等，在容器中初步混合后加入转矩流变仪混合器中，于160℃熔融混炼均匀，然后冷却破碎，制得破碎料。

锥形量热仪测试方法

锥形量热仪测试方法一、锥形量热仪的基本介绍。

1.1 锥形量热仪啊，那可是个很厉害的测试仪器呢。

它就像一个小小的火灾实验室，专门用来检测材料在燃烧时候的各种情况。

这东西外观上看起来有点像个大圆锥，所以叫锥形量热仪。

1.2 它的原理其实也不难懂。

简单说呢，就是模拟真实的火灾场景，给材料加热，然后测量材料在燃烧过程中的热量释放、烟雾产生量还有其他的一些数据。

这就好比是给材料来一场火灾大考验。

二、测试前的准备工作。

2.1 样品可得准备好。

这个样品的大小、形状那都是有要求的，就像我们做菜，食材得切成合适的样子才能下锅。

样品得按照规定的尺寸裁剪或者制作，不能马虎。

要是样品没弄好，那测试结果可就像建在沙滩上的房子，根基不稳啊。

2.2 仪器的校准也非常关键。

这就好比我们出门前得检查下鞋子有没有穿好一样。

校准不准确，那测试出来的数据就会像没头的苍蝇，到处乱撞，一点都不靠谱。

要确保仪器的各项参数都是准确无误的。

2.3 测试环境也得设置好。

温度、湿度这些因素就像天气对我们心情的影响一样，会影响测试结果。

要是环境不合适，那测试就像是在狂风暴雨里放风筝，根本没法好好进行。

三、测试过程。

3.1 当一切准备就绪，就可以开始测试啦。

把样品放到仪器里，就像把战士送到战场上一样。

然后仪器开始按照设定的程序给样品加热，这时候就像一场战斗打响了。

我们可以看到热量开始释放，就像火苗开始跳动一样。

3.2 仪器会不断地记录各种数据。

它就像一个超级细心的记录员，一点都不会遗漏。

从热量释放速率到烟雾的产生量，每一个数据都像一颗珍贵的珍珠，对于我们了解材料的燃烧性能至关重要。

这时候我们得像守财奴看着自己的财宝一样，紧紧盯着这些数据，确保它们都是准确的。

四、测试结果的分析。

4.1 拿到测试结果之后，可不能像丈二和尚摸不着头脑。

得仔细分析这些数据。

比如说热量释放速率高的材料，那在火灾中就像个火药桶，很容易引发大火。

而烟雾产生量多的材料，就像个烟雾弹制造机，会给火灾救援带来很大的麻烦。

建材锥形量热试验

建材锥形量热试验
建材锥形量热试验是一种常用的建材性能测试方法，它可以用来评估建材的燃烧性能和热稳定性。

在建筑工程中，建材的燃烧性能和热稳定性是非常重要的，因为它们直接关系到建筑物的安全性和耐久性。

建材锥形量热试验的原理是将建材样品放置在一个锥形容器中，然后在一定的条件下进行加热，观察建材的燃烧性能和热稳定性。

在试验过程中，可以测量建材的燃烧时间、燃烧温度、热释放速率等参数，从而评估建材的燃烧性能和热稳定性。

建材锥形量热试验的条件包括加热速率、氧气浓度、试验温度等。

这些条件的选择需要根据具体的建材类型和使用环境来确定。

例如，对于建筑保温材料，需要考虑其在高温下的燃烧性能和热稳定性，因此试验温度和加热速率需要相应提高。

建材锥形量热试验的结果可以用来评估建材的燃烧等级和热稳定等级。

根据国际标准，建材的燃烧等级分为A1、A2、B、C、D五个等级，其中A1为最高等级，D为最低等级。

建材的热稳定等级分为T1、T2、T3三个等级，其中T1为最高等级，T3为最低等级。

通过建材锥形量热试验，可以确定建材的燃烧等级和热稳定等级，从而为建筑工程的设计和施工提供重要的参考依据。

建材锥形量热试验是一种重要的建材性能测试方法，它可以用来评
估建材的燃烧性能和热稳定性，为建筑工程的设计和施工提供重要的参考依据。

在建筑工程中，我们应该注重建材的燃烧性能和热稳定性，选择符合要求的建材，确保建筑物的安全性和耐久性。

锥形量热仪实验指导

锥形量热仪实验指导实验目的：1.了解锥形量热仪的基本原理和结构。

2.掌握锥形量热仪的操作方法。

3.测量材料的热容和导热系数。

实验原理：锥形量热仪是根据Fourier法则和热传导方程来测量材料的热容和导热系数的。

它由一个内外两个金属筒组成，内筒上开一个小孔，被测样品放入内筒中，然后将内外筒接触面加热，产生热流通过样品，从而测量温度变化。

实验步骤：1.准备工作：a.将锥形量热仪放在水平台上，并确保其放置稳定。

b.温度计的探头插入样品孔中，并保证它与样品孔内壁紧密接触。

c.将内外金属筒清洁干燥，并确保内筒没有杂质。

2.样品的准备：a.根据所需测量的物性参数，选择合适的样品材料和尺寸。

b.将样品从内筒中取出，并用砂纸打磨样品的表面，确保样品表面是平整的。

c.将样品放入内筒中，并确保其占据整个孔的空间。

3.温度控制：a.打开温度控制器，并调节加热功率和加热时间，以使加热均匀。

b.开始加热，并用温度计测量样品的温度变化。

c.记录温度的变化，并绘制温度-时间曲线。

4.计算热容和导热系数：a.根据温度-时间曲线，计算样品的热容，可以使用下式：C=(m*ΔT)/(m*ΔT)其中，C为热容，m为样品的质量，ΔT为样品的温度变化。

b.根据热容和样品的尺寸，可以计算样品的导热系数，可以使用下式：λ=(k*d)/(A*ΔT/Δx)其中，λ为导热系数，k为样品的热导率，d为样品的密度，A为样品的横截面积，ΔT为样品的温度变化，Δx为样品的长度。

实验注意事项：1.在进行实验前，先熟悉仪器的结构和操作方法。

2.调节加热功率和加热时间时，要谨慎操作，以免样品过热。

3.温度计的探头要紧密接触样品孔内壁，以确保准确测量温度。

4.在记录温度-时间曲线时，要注意温度的稳定性，以得到准确的结果。

5.在计算热容和导热系数时，要使用正确的公式，并注意单位的换算。

6.在进行实验时，要注意安全，避免发生烫伤和其他意外事故。

通过上述实验指导，你可以学习到锥形量热仪的基本原理和使用方法，掌握测量材料热容和导热系数的技能。

锥形量热仪的实验意义

锥形量热仪的实验意义通过上述参数,可研究小型阻燃试验结果与大型阻燃试验结果的关系,并能分析阻燃剂的性能和估计阻燃材料在真试火灾中的危险程度，锥形量热仪试验越来越广泛的被应用到阻燃材料的测试和研究中。

目前，对于材料阻燃性能的研究大多集中在材料学和化学角度，对火灾学方面的研究较少。

而材料的阻燃性能主要涉及到材料学和火灾科学两个方面的内容，应该从两个方面进行研究。

认识和掌握燃烧模式的特点以及不同材料的对火反应特征的不同，才能有效地发展高阻燃性能的材料。

本文从火灾学角度出发，选取成炭聚合物（HIPS/OMMT复合材料）和不成炭聚合物（HIPS）分别代表不同结构的材料，在锥形量热仪燃烧模式下对不同结构材料的对火反应特点进行了研究，在此基础上详细分析了锥形量热仪试验燃烧模式的特点。

锥形量热仪的主要工作原理是耗氧原理: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的氧气,并释放出一定的燃烧热值。

通过大量的实验测试和计算研究认为,绝大多数所测材料的耗氧燃烧热值接近13.1MJ/kg这一平均值,偏差约为5%。

锥形量热法就是基于此点,根据材料在燃烧时消耗氧的量计算、测量在燃烧过程中的热释放速率、质量损失速率等参数,用以分析判断材料的燃烧性能。

锥形量热仪实验分析：锥形量热仪试验下的点燃是靠锥形加热器的辐射热使材料产生裂解气，当裂解气达到一定的浓度后，电子脉冲打火器的火花来点燃裂解气，然后蔓延到材料表面，因此点燃时间相对火焰直接点燃来说较长。

材料燃烧过程中火焰覆盖材料单面燃烧，不存在火焰的传播，样品四周被铝箔包裹，加上燃烧盒的固定作用避免了熔融物质的流失，不受材料熔融的影响。

并且燃烧时材料一直受到辐射器和表面燃烧火焰两部分的热流，使得材料长时间处于较高的，温度场温度较高，持续时间较长，环境接近于正常火灾，使得材料充分裂解。

与不成炭聚合物不同，成炭聚合物在锥形量热仪试验下由于表面炭层生成，有效的阻隔了来自材料正上方的辐射热流作用，这种表面炭层结构的材料在这种特殊燃烧模式下会表现出很好的阻燃性能。

锥形量热仪对材料释热性能的测试

标准集团（香港）有限公司Standard International Group(HK) Limited标准集团（香港）有限公司锥形量热仪对材料释热性能的测试1、火灾中热释放的危害在火灾发生时，高温烟气是引起烧伤、热窒息、脱水等伤亡的重要原因。

高温烟气对人的影响可分为直接接触影响和热辐射影响。

人的皮肤直接接触温度超过100℃的烟气，在几分钟后就会严重损伤。

气体温度升到147℃时，人能存活的时间已极短。

一般认为，在短时间人的皮肤接触的烟气安全温度范围不宜超过65℃。

若烟气层尚在人的头部高度之上时，人员主要受热辐射的影响。

热辐射强度影响则随距离的增加而衰减。

一般认为，在层高不超过5米的普通建筑中，烟气层的温度达到180℃以上时会对人构成危险。

热烟气及其热辐射也是造成建筑物、其他物体损坏的主要原因。

高温烟气会严重影响材料的性质。

对于大部分木质材料，在温度超过105℃后便开始热分解，250℃左右时便可以被点燃;许多高分子材料的变形和热分解温度比木材更低。

钢筋混凝土材料的机械性能也会严重变坏。

高温烟气及热辐射也是促进火灾不断发展的主要原因。

高温烟气和辐射能促进木材、高聚物等材料的分解，为火灾提供燃料，从而造成更严重的火灾。

因此，控制火灾烟气温度是减少火灾损失的重要方面。

2、锥形量热仪的应用热释放速率是决定材料阻燃性最重要的参数之一。

人们已提出不少测定热释速率的方法，但是，成为常规标准的方法却不多，下面主要介绍已被150和ASTM 订为标准的测定热释放速率的美国俄亥俄州立大学(OSU)功量热计法及锥形量热仪法(CONE)。

锥形量热仪(cone caforimeter ，简称CONE)是近年来在阻燃材料研究领域发明的一种集燃烧释热、失重、发烟及烟气成分研究为一体的先进方法，同时取得材料燃烧时有关热、烟、质量变化及烟气成分等多种重要信息，因而能获得具有很强说服力的结果，并与大型燃烧实验结果之间存在良好的相关性。

锥形量热仪用于胶合板的燃烧测试

锥形量热仪用于胶合板的燃烧特性测试%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%在室蠹火灾孛固体可燃物的燃烧占主导地位。

鼷体可燃物的燃烧导致了火灾的发生和发展．要研究火灾发生和发展规律，建立相关的数学模型，首先要对这些可燃物酶燃烧特性，特别是点燃性能、燃烧时翡热释放速率、质爨损失速率等进行研究．木材是典型的固体可燃物．影响木材燃烧特性的因素可分力内因帮癸医两个方西：志医主要是木材的种类，因为木材种类不同，它的密度、化学成分、厚度等就不同，这从根本上决定了不同术材的燃烧热释放性熊不同；外因主要是燃烧环境的影响，如外部热辐射、温度、空气流通情况、燃烧时的方向等．锥形量热仪于1982年由美国瓣NIST蓄先研制成功，它可以用来评价材料的燃烧特性嘲．笔者运用锥形量热仪，选用室内装潢中常用的木质材料——胶合板为测试对象，研究胶合板的厚度、密度和外加热辐射通皴对点燃时间、质量损失速率、热释放速率的影响．一、实验部分锥形量热仪实验是按照IS05660测试标准进行的，所月样品尺寸为100 mm ×100 mm，淳度为祥瑟原厚度．实验选取了4种媳型的胶合板，厚度d分别为3mm、5 mm、9 him赧12 mm。

实验时将样品置于具有一定热辐射通量的锥形加热器下面，可燃样品在一定条件下就会发生蔫火燃烧．室内发生火灾时，热辐射是火灾发展和传播的主要途径。

热量扶离温火焰积烟气通过热辐射萼|燃邻近可燃物．一般情况下，溺室内火灾发展到轰燃时，高温烟气和火焰对物体的热辐射通量在75 kW／m2左右”]．因此，实验选取的外加热辐射通量等级分别为25 kW／m2、50 kW／m2和75kW／m2。

在实验过程中，条件相同的实验，均重复多次测量，表1给出了测试样品的参数及测试的次数。

二、结果和讨论2．1 点燃时闯点燃时间是判断材料火灾危险性的一个重要参数，越容易点燃的材料其火灾危险性越大。