水平法和垂直法燃燒指將試樣的一端固定在水平或垂直的夾具上,另一端暴露于規(guī)定的試驗(yàn)火焰中,通過測量線性燃燒速率來評(píng)價(jià)試樣的水平燃燒行為;通過測量其余焰和 余輝時(shí)間,燃燒范圍和燃燒顆粒滴落的情況,評(píng)價(jià)試樣的垂直燃燒行為。
水平燃燒性能測試的主要裝飾有燃燒想、右側(cè)夾持試樣夾、向上傾斜45度的本生燈(內(nèi)徑9.5mm)和記錄時(shí)間的秒表等組成。
測試試樣為長度(125±5)mm,寬度(13±0.3)mm,厚度(3.0±0.2)mm,的矩形柱體。也可采用厚度為2-13mm的試樣進(jìn)行試驗(yàn),但試驗(yàn)結(jié)果只能在相同厚度試樣之間比較。試樣表面應(yīng)平整、光滑、無氣泡、飛邊、毛刺等缺陷。
具體操作步驟看說明.....
垂直燃燒可以在水平燃燒試驗(yàn)的設(shè)備中進(jìn)行,但要更換試樣夾具。燃燒箱頂部 一般要開排氣孔。為防止外界氣流對(duì)試驗(yàn)的影響,在距箱頂25mm處加一塊頂板。
燃燒箱右側(cè)裝有試件夾支座,并達(dá)到試件固定后能處于燃燒箱中心位置。箱體左側(cè)裝有向上傾斜45度的本生燈1個(gè)、箱體下部放置1個(gè)脫脂棉的支架。
具體試驗(yàn)步驟看說明....
我們主要想討論對(duì)試驗(yàn)的影響因素有哪些:
一:試樣的影響
(1)試樣尺寸的影響 一般來說,試樣的厚度越小,單位質(zhì)量具有的表面積越大,燃燒速度越快。當(dāng)試樣厚度小于3mm時(shí),其燃燒速度隨厚度的增加而急劇減?。划?dāng)試樣厚度達(dá)到3mm以后,燃燒速度隨厚度的變化就比較小了。
對(duì)于不同材料,影響大小不一樣。如聚甲基丙烯酸甲酯這類比熱容和熱導(dǎo)率較小、又沒有熔滴行為的材料影響較??;反之,對(duì)比熱容和熱導(dǎo)率較大又有 滴熔的聚乙烯,影響就較大。這是由于在加熱階段,把試樣加熱至分解溫度所需的時(shí)間與其質(zhì)量(或厚度)基本成正比。試樣著火、燃燒和傳播主要發(fā)生在表面上,厚度越小的試樣,單位質(zhì)量具有的表面積就越大的緣故。由于上述原因,標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試樣厚度做了嚴(yán)格規(guī)定,并且明確指出:厚度不同的試樣,其試驗(yàn)結(jié)果不能相互比較。
(2)試樣密度的影響 在相同發(fā)的實(shí)驗(yàn)條件下,水平燃燒試驗(yàn)試樣的燃燒速度隨其密度的增大而減小;對(duì)垂直燃燒試驗(yàn)來說,試樣燃燒時(shí)間受其密度的影響也很大。因此,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,密度不同的試樣,其試驗(yàn)結(jié)果不能相互比較。
(3)各向異性材料不同方向的影響 對(duì)于各向異性材料,由于在成型過程中受力及取向不同而產(chǎn)生各向異性,不同方向?qū)υ嚇拥乃?、垂直燃燒性能有著一定的影響,因此?biāo)準(zhǔn)規(guī)定,方向不同的試樣,其結(jié)果不可相互比較,并要求在試驗(yàn)報(bào)告中對(duì)與試樣尺寸有關(guān)的各向異性的方向加以說明。
二:試驗(yàn)條件下的影響
(1)試樣放置形式 在水平法中,試樣的長軸呈水平方向放置,二其橫截面軸線與水平方向夾角不同時(shí)也會(huì)影響同樣尺寸試樣的試驗(yàn)結(jié)果。為了避免放置形式不同對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用橫截面軸線與水平呈45度的放置形式。除了由于這種形式的受熱條件*、燃燒速度zui快外,還由于這種形式燃燒長度和時(shí)間較為準(zhǔn)確和方便。
(2)試樣狀態(tài)調(diào)節(jié) 試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)條件對(duì)水平和垂直燃燒性能有著不同程度的影響。一般說來,溫度高些、濕度小些,其平均燃燒速度(水平法)或總的有焰燃燒時(shí)間(垂直法)相對(duì)要大些。
(3)燃燒氣體種類 燃燒氣體種類不同,其所含熱值也不同。所以我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定仲裁試驗(yàn)必須采用工業(yè)級(jí)甲烷氣,其他狀況也可采用天然氣、液化石油氣、煤氣等可燃?xì)怏w。
(4)火焰的影響 火焰高度不同對(duì)材料的水平和垂直燃燒試驗(yàn)結(jié)果有較大影響。對(duì)于不同的材料,其影響程度也有一定差別。從理論上講,火焰顏色不同,其溫度有一定差別。藍(lán)色火焰時(shí)燃燒*,溫度較高;反之,帶有黃色頂部的火焰,溫度要相對(duì)低些。但從試驗(yàn)結(jié)果來看,火焰顏色不同對(duì)垂直和水平燃燒試驗(yàn)結(jié)果的影響并不明顯。
(5)點(diǎn)火時(shí)間 對(duì)垂直法,點(diǎn)火時(shí)間太短,試樣不容易點(diǎn)燃;而點(diǎn)火時(shí)間長了,對(duì)多數(shù)材料的測試結(jié)果有很大影響。因此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兩次施焰時(shí)間都嚴(yán)格地規(guī)定為10s。
三:設(shè)備、儀器的影響
材料燃燒時(shí)熔滴物與燃燒著的碎塊常常是火災(zāi)蔓延和擴(kuò)大的重要原因。為了試驗(yàn)結(jié)果更加符合材料的燃燒性能,在水平法的試驗(yàn)裝置中,在試樣zui低下面10mm處,水平地放置了規(guī)定尺寸和網(wǎng)的金屬網(wǎng)。試樣如有帶火的滴落物落下,就會(huì)在金屬網(wǎng)上繼續(xù)嫩燒,使試樣再次受到加熱和點(diǎn)燃。對(duì)于垂直燃燒法,則在試樣有滴落物引燃脫脂棉,盡管其有焰或者無焰時(shí)間只達(dá)到FV-1甚至FV-0級(jí),也要被判定為FV-2級(jí)。
維持燃燒的氧氣充足與否也十分重要。為避免氧氣不足或通風(fēng)不當(dāng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通風(fēng)柜或通風(fēng)櫥的尺寸、結(jié)構(gòu)及排風(fēng)裝置的使用方法都做了細(xì)致的規(guī)定。另外,本生燈的結(jié)構(gòu)和燈管口徑、各種量具特別是計(jì)時(shí)裝置的精度等對(duì)試驗(yàn)結(jié)果都有很大影響,標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此也做了嚴(yán)格規(guī)定。
此外,水平和垂直燃燒試驗(yàn)被認(rèn)為是主觀性很強(qiáng)的試樣。只要稍不留意,那么,用同樣設(shè)備,對(duì)相同試樣相同操作,也會(huì)產(chǎn)生一定偏差,甚至?xí)玫讲煌目扇夹约?jí)別。因此,試驗(yàn)時(shí)嚴(yán)格按操作規(guī)定操作,觀察要特別認(rèn)真仔細(xì)時(shí)十分必要的。
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