锥形量热仪中材料点燃的数值模拟研究

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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。

尼龙6尼龙66阻燃性能的锥形量热仪研究

尼龙-6、尼龙-66阻燃性能的锥形量热仪的研究[摘要]：本文的主要内容利用锥形量热仪对分别添加了聚磷酸三聚氰胺阻燃剂的尼龙6尼龙66、玻纤增强尼龙6和玻纤增强尼龙66燃烧性能的测定,通过分析实验所测得的数据,来比较,分析说明产生阻燃的内在原因和阻燃机理,对阻燃剂的阻燃性能进行相关评价,并在此基础上进一步探讨阻燃剂的发展方向。

[关键词]：阻燃阻燃剂聚磷酸三聚氰胺尼龙玻纤增强尼龙热释放速率比消光面积1、前言聚酰胺（PA）俗称尼龙，是主链上含有酰胺基团（－NHCO －）的高分子化合物，是重要的工程树脂。

随着经济的不断发展，尼龙广泛应用于电子、电气、交通、机械、仪表、航空、航天等诸多领域，聚酰胺（PA）作为工程塑料最重要的品种，其技术水平、发展规模、产品质量、应用领域都有了新的突破，在整个工程塑料乃至化工结构性材料中显示了不可代替的分量，其中PA6、PA66的应用最为广泛，产量最大。

近些年，我国的汽车工业不断发展，已成为尼龙应用重要推动力。

尼龙作为一种广泛应用的材料，大多都会面临高温，高电压的环境，因此尼龙的阻燃性能在许多场合成为一个至关重要的因素。

对尼龙阻燃性能的分析有很多方法，但传统方法（氧指数法、垂直燃烧法、水平燃烧法）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关联。

近些年测试手段不断发展，出现了许多新的测试手段，其中最具代表性的就是锥形量热仪（CONE）法，由锥形量热仪获得的包括热释放速率（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（MLR）等参数，其能与大型实验结果相关性好，能与真实火灾相关联，笔者就其在尼龙6、尼龙66阻燃研究中的应用进行分析讨论。

2、阻燃剂及阻燃机理2.1 阻燃剂阻燃剂是阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂,主要用于阻燃合成和高分子材料。

按阻燃剂与被阻燃基材的关系，阻燃剂可以分为添加型和反应型两大类。

建材锥形量热试验

建材锥形量热试验1. 背景介绍建材是指用于建筑工程中的各种材料，如混凝土、砖块、砂浆等。

建材的质量和性能直接影响着建筑物的安全性和耐久性。

锥形量热试验是一种常用于评估建材燃烧性能的方法。

通过对建材在高温下的燃烧特性进行研究，可以为建筑物的设计和材料的选择提供参考依据。

2. 锥形量热试验原理锥形量热试验是利用锥形量热仪对建材样品进行测试，以测定其燃烧性能。

试验中，将建材样品置于锥形量热仪的加热器中，通过控制加热速率，使样品受热并发生燃烧。

同时，通过测量样品的温度和热释放速率等参数，来评估建材的燃烧特性。

3. 锥形量热试验参数在进行锥形量热试验时，常用的参数包括：•最大热释放速率（Peak Heat Release Rate，PHRR）：表示样品燃烧时释放的最大热量。

•平均热释放速率（Average Heat Release Rate，AHRR）：表示样品燃烧时平均每单位时间释放的热量。

•烟气产生速率（Smoke Production Rate，SPR）：表示样品燃烧时产生的烟气的速率。

•烟气毒性（Toxicity）：表示样品燃烧时产生的烟气对人体的毒性。

•温度曲线（Temperature Curve）：表示样品燃烧时温度的时间变化曲线。

4. 锥形量热试验过程下面是标准的锥形量热试验过程：步骤一：样品制备•准备建材样品，通常为规定尺寸和形状的试块。

•清洁样品表面，确保无油污和杂质。

步骤二：仪器设置•将样品放入锥形量热仪中，并确保样品合适的安装位置。

•设置测试参数，如加热速率、采样频率等。

步骤三：试验开始•启动锥形量热仪，开始测试。

•监测样品温度、热释放速率和烟气产生速率等参数的变化。

步骤四：数据分析•根据实验结果，计算最大热释放速率、平均热释放速率、烟气产生速率等参数。

•分析温度曲线和燃烧过程中的特征。

步骤五：结果评估•根据试验结果评估建材的燃烧性能和烟气产生情况。

•与相应的标准进行对比，判断建材是否符合要求。

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)。

木材和高聚物燃烧性能的锥形量热仪研究

中图分类号：Ｘ９１３．４，ＴＫｌ２１
文献标志码：Ｂ
文章编号：１００９～００２９（２００９）Ｑ２一００８０—０３
随着经济发展和社会进步，火灾发生的频率及其所造成的损失也在不断增加。为了预防和控制火灾的发生，最大限度地减少火灾损失，需要研究影响火灾发生和发展的各种因素，其中材料本身的燃烧性能对火灾的行为起着决定性的作用。
从图１中的曲线可看出，与未经阻燃处理的榉木比较，经聚磷酸铵真空加压阻燃处理榉木的热释放速率变化平缓得多，不存在尖锐的峰值，且热释放速率的平均值有很大程度的降低，因而降低了火灾危险性。
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图ｌ’榉木热释放速率变化曲线图
相似文献(10条)
1.期刊论文王蔚.张和平.万玉田.WANG Wei.ZHANG He-ping.WAN Yu-tian 基于锥形量热仪的PVC电缆燃烧性能试验
研究 -安全与环境学报2008,8(2)
采用锥形量热仪研究不同型号PVC电缆的燃烧性能.通过改变锥形量热仪的热辐射强度模拟不同规模的火灾.分析火灾中电缆样品的热释放速率、质量损失速率、烟气产生速率等重要参数,研究热辐射强度、电缆护套层厚度对这些参数的影响,以及不同火灾性能参数间的关系.结果表明,热辐射强度越大 ,电缆的平均热释放速率、质量损失速率和烟气产生速率的峰值越高;电缆护套厚度越大,平均热释放速率、热释放速率的峰值越高,燃烧持续时间越长.由于电缆结构的影响.电缆样品与护套标准片状样品的火灾特性存在差异.电缆样品的试验结果可以更好地反映电缆在真实火灾中的燃烧性能.

基于锥形量热仪的甘草燃烧性能实验研究

约为５８２２ｋｍ。在低辐射强度下，．８Ｗ／；由于甘草表面形成炭化层较厚，成热量累积，热释放速率（ｅｔ形使ｈａ
ｒｌａｅｒｔ，ＲｅｓａｅＨＲ）峰值较大，Ｒ平均值随热辐射强度的增加而增大，表明引燃初期甘草的火灾危险性不ｅＨＲ这能忽视；草引燃初期，烟量和Ｃ生成率较大，随着热辐射强度的增加，烟量和Ｃ生成率降低。甘发Ｏ但发Ｏ
ＤＩ１．９９ｊｉｎ１７—０７２１．４００Ｏ：０３６／．ｓ．６１８９．０００．１ｓ
基于锥形量热仪的甘草燃烧性能实验研究
裴蓓刘，华路，长牛国庆陈立伟，，
（１．河南理工大学安全科学与工程学院，南焦作４４０；河５０３
２中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院，南濮阳４７６．河５０１）
摘要：采用锥形量热仪对甘草的燃烧性能进行了研究。实验结果表明：草容易被引燃，小引燃辐射强度甘最
损失，２０如０７年１Ｏ月乌鲁木齐市甘草仓库阴燃
一
引燃时间是评价材料燃烧性能的重要参数之
，
在相同条件下，料的引燃时间越短，明材材说
起火，防官兵历经十几小时才将火扑灭，库存消而

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。

锥形量热仪法测低水合硼酸锌对木材的阻燃作用

锥形量热法研究低水合硼酸锌对木材的阻燃作用一、实验目的1.了解锥形量热仪的工作原理及其使用；2.学会分析锥形量热实验数据和图谱。

二、实验原理锥形量热仪(CONE)是以氧消耗原理为基础的材料燃烧性能测定仪，可获得可燃材料在火灾中的燃烧参数有热释放速率(HRR)、总释放热(THR)、有效燃烧热(EHC)、烟及毒性参数和质量变化参数(MLR)等，与CONE测试相关的工业标准有ISO 5660，ATSM E 1354等。

CONE是火灾科学研究的重要手段，具有其他小型燃烧试验和实体实验不能比拟的优点, 它可为阻燃材料进行等级划分，预测材料着火危险性，评价材料的烟释放能力，研究阻燃材料的阻燃特性及阻燃机理等。

锥形量热仪（CONE）是根据氧消耗原理来测定材料燃烧热的仪器。

耗氧燃烧热是指燃料与氧完全反应时消耗单位质量氧所产生的热量，用E来表示。

1917年，Thorntond对大量有机物的燃烧热进行了研究发现，各种化合物的燃烧热各不相同，但是，它们的耗氧燃烧热却十分接近。

1980年，Huggett进一步对有机高分子及天然有机材料进行了系统的研究，试验表明典型有机化合物耗氧燃烧热值都接近于12.72MJ/Kg，典型有机高分子材料耗氧燃烧热值接近13.02MJ/Kg，天然有机高分子材料耗氧燃烧热值接近13.21MJ/Kg。

大量的试验结果表明，绝大多数的材料耗氧燃烧热值接近13.1MJ/Kg这一平均值，偏差在5%左右。

这个平均值通常被用作火灾中有机材料耗氧燃烧热值，那么根据耗氧原理，实际测量时只需测定材料燃烧前后气体中氧含量的变化，就可以根据公式算出材料燃烧所产生的热量。

Q=E(m O2σ- m O2) (1)还可以进一步给出试样在单位时间内、单位面积上释放出的热量。

配备上天平、光度测定仪和气体分析仪等辅助装置还有计算机系统，锥形量热仪就能同时给出试样的质量、烟和尾气等成分随时间变化的动态情况。

通过辐射锥，锥形量热仪能够模拟多种火灾强度，能够同时提供几十组相关参数或曲线。

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。

有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。

可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

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。

锥形量热计研究木材临界辐射能流和点燃温度

１研究设备一锥形量热计
一
式中：为材料的辐射率；为材料的温度；斯蒂芬ｅＴ为
波尔兹曼常数（．６ ×１Ｗ・５６９０ｍ・）Ｋ。
材料吸收能量后，度会上升，当温度升高后，温而材料辐射出的能量也会增加。因此，假设材料是不可燃的，么材料同辐射环境之间总会在某一温度点达到那热平衡，时材料所吸收的能量等于其辐射出的能此
Ｃ）烟密度测量系统、气系统、正系统、据采Ｏ：、排校数集系统、品容器、辐射计等组成。样热
２运用的基本理论
特性数据（热释放速率、量损失率、燃时间等）而且可以如质点，
根据所测得的数据间接得出材料的其它燃烧特性数据。者介笔
不会被点燃；Ｔ—Ｔ。则材料刚好处于被点燃的边若
界，时辐射环境中的辐射能流称之为材料的临界辐此
ｗａｅｐｉｋｅｓｃｕｄｗｏｋｉｉｎｒｐｒｙｔｒｓｒｎｌｒｏｌｒｎｔｍｅａｄｐｏｅｌ．
ｔｒｏｍ．Ａｆｅａｌｄｓｒｔｏｏｆｉｅｈｅｏｔｒｌ。ｅｔｕｃｉｎｆｒｗｏｕｄｌｂｅｅｕｃｄｆｒｄｅｉ
设材料的点燃温度为丁。当材料在辐射环境中达到热平衡时，Ｔ＞Ｔ。则材料就会在其温度达到点若燃温度时被点燃；Ｔ＜Ｔ则材料在该辐射环境中若。

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。

用锥形量热仪研究PS／MH复合材料燃烧性能

Ｍｃｎｄｅｒａｅｔｅｈｅｔｅｅｓａｅ（ＲＲ）。ｔｅｍａｓｌｓａｅ（ＬＲ）ａｄｔｅｍｏＨａｃｅｓｈａｒｌａｅｒｔＨｈｓｏｓｒｔＭｎｈｓｋｅ
ｐｏｕｔｎｒｔＳｒｄｃｉａｅ（ＰＲ）ｏＳＭＨｒｍａｉａｌｏｆＰ／ｄａｔｃｌｙ，ａｃｍｐｎｅｔｃｏｇｒｃｍｂｓｉｎｃｏａｉｄｗｉｍｕｈｌｎｅｏｕｔｈｏ
加．复合材料的燃烧性能参数均明显降低，现出良好的阻燃性和抑烟性。表关键词：聚苯乙烯氢氧化镁燃烧行为锥形量热仪
ＳｕｙｏｉｅｆｒｎｅｏＳＭＨＣｍｐｓｅｙＣｎａｏｉｔｒｔｄｎＦｒＰｒｏｍａｃｆＰ／ｏｏｉｓｂｏｅＣｌｒｍｅｅｅｔ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｈｏｏｉｅｆＰ／ＨｒｒｐｒｄｂｉｅｔｍｅｔｂｅｄｎｆＰＳｒｓｎｅｃｍｐｓｔｓｏＳＭｗｅｅｐｅａｅｙｄｒｃｌｌｎｉｇｏｅｉ
ａｄｍｏｆｅＨ．ＣｏｎａｏｉｅｅｓｅｐｏｙｄｔｎｖｓｉｔｈｅｆｒｅｆｍａｃｈｅｎｄｉｉｄＭｅｃｌｒｍｔｒｗａｍｌｅｏｉｅｔｇａｅｔｉｅｐｒｏｒｎｅｏｆｔ
ＩｕＪｃｕｉｈｎｉＷａｇＷｅｎＬｎｙａｉＱｉｇｕｎＦｕＭｅｇｕｎｙｅ
（１ＳｈｏｆＣｈｍｉａｇｎｅｉｇ．ｃｏｌｏｅｃｌＥｎｉｅｒｎＰｈｒｃｕｉｓａｍａｅｔ，ＫｅａｏａｏｙｏｏｙｅｉｎｅａｄｃｙＬｂｒｔｒｆＰｌｍｒＳｅｃｎｃ

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。

热塑性装饰材料点燃性能研究

料的点燃性能，对于更好地预防火灾的发生以及早期
热释放速率。所谓耗氧原理就是材料燃烧时每消耗
１ｋｇ的氧气所释放出的热量基本上是一样的，约大
有效地扑灭火灾具有重要的意义。前人在此方面，已
经开展过一些研究。Ｓｅｒｏｔ提出了临界热辐射ｐａｐｉ … ｎ流的概念，为如果达不到临界热流将不会发生着认火。因此，临界热流是判断材料是否着火的重要判
于ＰＣ则暂时无定论。Ｖ
表１试样点燃时间
ＴａｌＳｍｐｅｉｎｔｏｍｅｂｅ１ａｌｉｎｔｓｇｉｉ
了适合热中型材料的点燃模型。利用此模型对实验得到的点燃时间进行了分析，得到了材料的临界热辐射通量、点燃温度与热物性参数，结果表明研究得到的材料热辐射通量与点燃温度、点燃时间和文献中给出的值比较吻合，出的模型具有较好的适用性。导［关键词］热塑性材料；点燃性能；临界热辐射通量；点燃温度［中图分类号］Ｔ１１［Ｋ２文献标识码］Ａ［文章编号］１００９—１４（０７１０３０７２２０）２— ０９— ５
的应用。目前的建筑装饰材料已由传统的不可燃的石材类转向可燃的木质和塑料材料。塑料装饰材料因其质轻、宜、工方便和防水、便加耐腐蚀等优点，在
家居装饰中得到了广泛的应用，随着科技的发展并

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%。

木材在锥形量热仪上的点燃实验研究

第28卷第3期2011年6月沈阳航空航天大学学报Jour nal o f Shenyang Aerospace U niversityV o l 128No 13Jun 12011收稿日期:2011-04-13作者简介:牛贵来(1979-),男,河南偃师人,工学硕士,工程师,主要研究方向:火灾基础理论、消防监督管理等,E-m ai:l ngl 2006@s ohu.co m 。

文章编号:2095-1248(2011)03-0074-04木材在锥形量热仪上的点燃实验研究牛贵来(驻马店市消防支队,河南驻马店463000)摘要:利用锥形量热仪研究了外加辐射热流和电火花点火高度对木材着火时的点燃时间、表面温度、质量损失速率等点燃特征参数的影响,提出了室内火灾中木材点燃的临界质量通量判据。

研究结果表明,增大外加辐射热流,木材点燃时间缩短,点燃的临界表面温度减小,但临界质量通量不变;增大电火花的点火高度,木材点燃时间延长,点燃的临界表面温度升高,临界质量通量增大;对于特定场所,可以用临界质量通量作为木材点燃的判据。

关键词:木材;锥形量热仪;点燃判据;临界质量通量中图分类号:X932 文献标志码:A do:i 10.3969/.j issn .2095-1248.2011.03.017Experi m ental Study onW ood Igniti on i n Cone Cal orim eterN I U G u-i la i(Z hu m adian F ire D etachm en,t H enan Z hu m ad i an 463000)Abst ract :W ith t h e cone ca l o ri m eter ,the i n fluence o f ex terna l radian t heat flux and height of electric spark on characteristic w ood ign iti o n para m eters such as igniti o n ti m e ,surface te m perature ,m ass l o ss rate ,e tc .is stud ied and the critica lm ass flux a s an igniti o n criteri o n in enc l o sure fires is propo sed.The resu lts show tha t t h e larger t h e ex ter na l rad iant heat flux added ,t h e s ho rter the i g n ition ti m e needs ,the low er t h e critical sur -face te m perature becom es ,yet the criticalm ass flux re m a i n s the sa m e ;the h igher t h e he igh t o f t h e electric spar k placed ,the l o nger the igniti o n ti m e needs ,the h igher the critica l surface te m perature and the larger the criticalm ass flux becom e s ;fo r a g i v en situa ti o n the cr itica lm a ss fl u x can be used as a criteri o n fo r ign iti o n of w oo d .K ey w ords :w ood ;cone ca l o ri m eter ;igniti o n criterion ;critica lm ass flux 研究表明,大约21%的室内火灾与木材等固体可燃物有关[1]。

基于锥形量热仪的几种防火布燃烧性能研究

基于锥形量热仪的几种防火布燃烧性能研究周巍;姚斌【摘要】生产企业常在电缆或者贵重高危机器处设置防火布来保护生产设备设施的消防安全,选取五种常用的防火布:石棉纤维防火布、陶瓷纤维防火布、硅胶防火布、涂胶防火布、碳素纤维防火布,通过锥形量热仪实验研究不同辐射强度对防火布燃烧性能的影响.结果表明:点燃时间的均方根倒数与辐射强度之间呈现线性关系;在 35 kW/m2辐射强度工况下,碳素纤维防火布的热释放速率最大,达到 272.59 kW/m2,有效燃烧热的峰值也最大,达到529.52 kJ/g;综合比较各样品的燃烧性能,防火能力强弱顺序为:硅胶防火布＞石棉纤维防火布＞陶瓷纤维防火布＞碳素纤维防火布＞涂胶防火布.%In this work,the influence of radiation power on the combustion performance of several kinds of fireproof fabric was studied by using cone calorimetry.Five kinds of fireproof fabric samples (asbestos fiber fireproof fabric,ceramic fiber fireproof fabric,silicone fireproof fabric,glue fire fabric and carbon fiber fireproof fabric)were used for tests.The results show that there is a linear relationship between the reciprocal of the root mean square of the ignition time with the radiation intensity. With the radiation power of 35 kW/m2,the heat release rate and peak value of the effective combustion heat of the carbon fiber fire fabric were the highest among the samples.The fire resistance ability is ordered as silicone fireproof fabric＞ asbestos fiber fireproof fabric ＞ ceramic fiber fireproof fabric ＞carbon fiber fireproof fabric＞ glue fire fabric.【期刊名称】《火灾科学》【年(卷),期】2018(027)001【总页数】7页(P23-29)【关键词】防火布;锥形量热仪;热释放速率;点燃时间;防火能力【作者】周巍;姚斌【作者单位】中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026【正文语种】中文【中图分类】X9320 引言生产车间的消防设备设施，除了设置消防灭火系统和消防水炮等主动灭火装置外，很多企业会在电缆或者贵重高危机器处设置防火布作为被动防火系统，来保护电缆或者消防安全要求较高的部位。

室内装修材料的锥形量热仪的对比研究

火灾探测器的传输线路,宜选择不同颜色的绝缘导线。

同一工程中和同线别的绝缘导线颜色应一致,接线端子应有标号。

穿管绝缘导线或电缆的总截面积,应不超过管内截面积的40%。

敷设于封闭式线槽内的绝缘导线或电缆的总截面积,不应大于线槽的净截面积的50%。

在本工程中,为节约钢材及合理使用金属管,按以下要求处理:敷设在自然地面上、混凝土内的管路,采用低压流体输送钢管(SC)敷设。

利用钢管的管壁兼做接地线时,按照国家标准5电气装置安装规范6,均用薄钢电线管(TC)敷设。

金属管配线工程中所配置的灯头盒、接线盒等,其壁厚均不小于115mm 。

收稿日期:205-06-29;修回日期:2006-03-31作者地址:山西省汾阳市西河北路吉祥街44号室内装修材料的锥形量热仪的对比研究康茹,尤杰,乙华,王跃琴(中国人民武装警察部队学院,河北廊坊 065000)摘要:通过运用锥形量热仪横向比较了室内装修材料如地板、天花板、地毯和幕墙板的点燃时间、热释放速率(HRR)、质量损失速率、发烟量等燃烧特性,分析其在火灾发生时的危险性,综合实验结果证实,地板和地毯材料的火灾危险性较大。

同时提出室内装修材料的研究方向为开发无毒、低毒、阻燃、防火、节能、代木的新型材料,同时要完善室内装修设计、施工的规范及标准。

关键词:锥形量热仪;点燃时间;质量损失速率图1 锥形量热仪气体取样流程简图1 前言在GB 50222-19955建筑内部装修设计防火规范6中,按照装修材料的使用部位和功能,将其划分为七类,即:顶棚装修材料、墙面装修材料、地面装修材料、隔断装修材料、固定家具、装饰织物(系指窗帘、帷幕、床罩、家具包布等)及其它装修材料(系指楼梯扶手、挂镜线、踢角板、窗帘盒、暖气罩等)。

根据装修材料的不同燃烧性能,按照GB 8624-19975建筑材料燃烧性能分级方法6的要求,将内部装修材料分为A 1不燃烧性、B 1难燃性、B 2可燃性、B 2易燃性。