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锥形量热仪试验下样品温度场研究

点击次数：1202 发布时间：2013/8/16 10:09:02

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朱**

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材料受热分解而导致燃烧，其表面温度可以看成是各种热传递的综合反映。为此本研究采用带有热电偶的数据采集仪对不同燃烧试验下的样品表面温度进行了测量。分别在纯HIPS和含有5%OMMT的HIPS/OMMT复合材料中央表面固定一热电偶，所测的温度变化如图3所示。

如图 3 所示，其中 a、b 分别为纯的 HIPS 和含有 5%OMMT 的 HIPS/OMMT 材料样品表面在锥形量热仪试验下的温度曲线。由曲线可以看出，材料表面受到来自锥形加热器的高辐射迅速升温，由曲线的斜率可以看出温度上升速度很快。试验过程中纯 HIPS 加热 40 秒时被点燃（a 中 A 点），样品在锥形量热仪的高辐射和火焰的辐射下剧烈燃烧发生熔融。热电偶所测的温度为表层熔体区域的温度，随着熔融的进行温度不断升高，全部熔融后熔体温度 450℃左右。随着聚合物的不断裂解，熔融体减少，熔融体液面高度降低，热电偶离开熔融体接触到火焰（a 中 B 点），所测的温度为裂解气体表层火焰的温度，因此温度曲线继续上升。HIPS/OMMT 材料在锥形加热器的强辐射下迅速升温，材料表面不发生熔融，受到锥形加热器和火焰的两方面的辐射作用，表面温度最高能达到 700℃左右。从图 3 中曲线 b 还可以看出材料在 37 秒被点燃（b 中 A 点），材料在 700℃左右的温度环境中所处的时间较长，达到 350 秒以上，直到燃烧结束，温度缓慢下降。材料高温度场中长时间燃烧，有利于聚合物充分燃烧分解。由以上温度的分析可以看出，在锥形量热仪燃烧模式下，材料受到的辐射强度是非常大的，温度高且持续时间长。不成炭的熔融聚合物材料快速裂解直到最终全部分解，成炭复合材料表面温度能达到 800℃，温度很高，并且材料所处高温的时间比较长，在这种燃烧模式下相对传统方法更接近于真实的火灾。

本文转自：http://www.hbyjyq.com/jswz/425.html

原创作者：鹤壁冶金仪器设备（集团）公司

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