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塑料水平和垂直燃烧性能测试

更新时间:2015-06-01      点击次数:3548

水平法和垂直法燃烧指将试样的一端固定在水平或垂直的夹具上,另一端暴露于规定的试验火焰中,通过测量线性燃烧速率来评价试样的水平燃烧行为;通过测量其余焰和 余辉时间,燃烧范围和燃烧颗粒滴落的情况,评价试样的垂直燃烧行为。

水平燃烧性能测试的主要装饰有燃烧想、右侧夹持试样夹、向上倾斜45度的本生灯(内径9.5mm)和记录时间的秒表等组成。

测试试样为长度(125±5)mm,宽度(13±0.3)mm,厚度(3.0±0.2)mm,的矩形柱体。也可采用厚度为2-13mm的试样进行试验,但试验结果只能在相同厚度试样之间比较。试样表面应平整、光滑、无气泡、飞边、毛刺等缺陷。

具体操作步骤看说明.....

垂直燃烧可以在水平燃烧试验的设备中进行,但要更换试样夹具。燃烧箱顶部 一般要开排气孔。为防止外界气流对试验的影响,在距箱顶25mm处加一块顶板。

燃烧箱右侧装有试件夹支座,并达到试件固定后能处于燃烧箱中心位置。箱体左侧装有向上倾斜45度的本生灯1个、箱体下部放置1个脱脂棉的支架。 

具体试验步骤看说明....

我们主要想讨论对试验的影响因素有哪些:

一:试样的影响

(1)试样尺寸的影响  一般来说,试样的厚度越小,单位质量具有的表面积越大,燃烧速度越快。当试样厚度小于3mm时,其燃烧速度随厚度的增加而急剧减小;当试样厚度达到3mm以后,燃烧速度随厚度的变化就比较小了。

对于不同材料,影响大小不一样。如聚甲基丙烯酸甲酯这类比热容和热导率较小、又没有熔滴行为的材料影响较小;反之,对比热容和热导率较大又有 滴熔的聚乙烯,影响就较大。这是由于在加热阶段,把试样加热至分解温度所需的时间与其质量(或厚度)基本成正比。试样着火、燃烧和传播主要发生在表面上,厚度越小的试样,单位质量具有的表面积就越大的缘故。由于上述原因,标准中对试样厚度做了严格规定,并且明确指出:厚度不同的试样,其试验结果不能相互比较。

(2)试样密度的影响  在相同发的实验条件下,水平燃烧试验试样的燃烧速度随其密度的增大而减小;对垂直燃烧试验来说,试样燃烧时间受其密度的影响也很大。因此,标准规定,密度不同的试样,其试验结果不能相互比较。

(3)各向异性材料不同方向的影响  对于各向异性材料,由于在成型过程中受力及取向不同而产生各向异性,不同方向对试样的水平、垂直燃烧性能有着一定的影响,因此标准规定,方向不同的试样,其结果不可相互比较,并要求在试验报告中对与试样尺寸有关的各向异性的方向加以说明。

二:试验条件下的影响

(1)试样放置形式  在水平法中,试样的长轴呈水平方向放置,二其横截面轴线与水平方向夹角不同时也会影响同样尺寸试样的试验结果。为了避免放置形式不同对试验结果的影响,在标准中规定用横截面轴线与水平呈45度的放置形式。除了由于这种形式的受热条件*、燃烧速度zui快外,还由于这种形式燃烧长度和时间较为准确和方便。

(2)试样状态调节  试样的状态调节条件对水平和垂直燃烧性能有着不同程度的影响。一般说来,温度高些、湿度小些,其平均燃烧速度(水平法)或总的有焰燃烧时间(垂直法)相对要大些。

(3)燃烧气体种类  燃烧气体种类不同,其所含热值也不同。所以我国标准规定仲裁试验必须采用工业级甲烷气,其他状况也可采用天然气、液化石油气、煤气等可燃气体。

(4)火焰的影响  火焰高度不同对材料的水平和垂直燃烧试验结果有较大影响。对于不同的材料,其影响程度也有一定差别。从理论上讲,火焰颜色不同,其温度有一定差别。蓝色火焰时燃烧*,温度较高;反之,带有黄色顶部的火焰,温度要相对低些。但从试验结果来看,火焰颜色不同对垂直和水平燃烧试验结果的影响并不明显。

(5)点火时间  对垂直法,点火时间太短,试样不容易点燃;而点火时间长了,对多数材料的测试结果有很大影响。因此标准对两次施焰时间都严格地规定为10s。

三:设备、仪器的影响

材料燃烧时熔滴物与燃烧着的碎块常常是火灾蔓延和扩大的重要原因。为了试验结果更加符合材料的燃烧性能,在水平法的试验装置中,在试样zui低下面10mm处,水平地放置了规定尺寸和网的金属网。试样如有带火的滴落物落下,就会在金属网上继续嫩烧,使试样再次受到加热和点燃。对于垂直燃烧法,则在试样有滴落物引燃脱脂棉,尽管其有焰或者无焰时间只达到FV-1甚至FV-0级,也要被判定为FV-2级。

维持燃烧的氧气充足与否也十分重要。为避免氧气不足或通风不当对试验结果的影响,标准对通风柜或通风橱的尺寸、结构及排风装置的使用方法都做了细致的规定。另外,本生灯的结构和灯管口径、各种量具特别是计时装置的精度等对试验结果都有很大影响,标准对此也做了严格规定。

此外,水平和垂直燃烧试验被认为是主观性很强的试样。只要稍不留意,那么,用同样设备,对相同试样相同操作,也会产生一定偏差,甚至会得到不同的可燃性级别。因此,试验时严格按操作规定操作,观察要特别认真仔细时十分必要的。

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