材料極限氧指數(shù)測定的影響因素及措施有什么？
材料極限氧指數(shù)測定的影響因素及措施有什么？
1.氧指數(shù)儀的校準(zhǔn)
鑫生卓銳 JF-3 氧指數(shù)儀采用氧分析儀來測量氧濃度值并直接顯示數(shù)值。 為保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，設(shè)備使用前應(yīng)先用標(biāo)準(zhǔn)氣體對設(shè)備進行校準(zhǔn)，調(diào)整設(shè)備水平，保證燃燒筒垂直。 在校驗過程中，筆者發(fā)現(xiàn)如果僅按照說明書中操作打開“空氣校驗”旋鈕，調(diào)節(jié)“滿度”使數(shù)值顯示為 21 后，試樣測量結(jié)果數(shù)值會偏高，因為流過氧分析儀的空氣流速達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。可通過使用壓縮空氣以 40±2 mm/s 的流速通過燃燒筒，調(diào)節(jié)“滿度”使數(shù)值顯示為 21，從而保證儀器校驗準(zhǔn)確。
2.燃燒殘余物的清理
氧指數(shù)測定儀為了使氣體充分混合均勻，基座底部用直徑 3～5 mm 的玻璃珠填充， 填充為80～100 mm。 氧指數(shù)試樣燃燒后有時會有灰燼、滴落物，甚至是大塊的燃燒殘渣落下，在玻璃珠上方裝有的金屬網(wǎng)正是為了防止下落的燃燒碎片阻塞氣體入口和配氣通路。 但是時間久了這些殘余物仍然會堵塞金屬網(wǎng)眼，同時該金屬網(wǎng)無法阻擋燃燒滴落物等液態(tài)物質(zhì)，這些滴落物滲過金屬網(wǎng)會造成玻璃珠板結(jié)，導(dǎo)致氣流阻塞或不均勻。 為了保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確， 應(yīng)定期清理或更換玻璃珠和金屬網(wǎng)。
3.試樣的制備
試樣的大小、形狀、取向、表面情況都會影響測試結(jié)果，因此試樣應(yīng)保持清潔、平整光滑，無影響燃燒行為的缺陷，如氣泡、裂紋、飛邊、毛刺等。 試樣在試驗前溫度應(yīng)在 23±2 ℃，相對濕度（50±5）%條件下至少狀態(tài)調(diào)節(jié) 88 h，從而消除樣品內(nèi)應(yīng)力，使樣品內(nèi)外達(dá)到平衡狀態(tài)，減少結(jié)果的偏差。
4.通風(fēng)櫥的使用
氧指數(shù)儀在使用中會產(chǎn)生大量的煙塵，不僅污染室內(nèi)環(huán)境還往往有一定毒性，一般應(yīng)放在通風(fēng)櫥中使用，但在使用過程中需要注意通風(fēng)櫥的開啟時間。 試驗中氧氮混合氣體應(yīng)以 40 mm/s±2 mm/s 的流速通過燃燒筒，但是如果在試驗中使用通風(fēng)櫥就會加快燃燒筒中混合氣體的流速，導(dǎo)致測試結(jié)果偏高。 通風(fēng)櫥應(yīng)在每次實驗完畢后開啟。
5.溫度控制
點火方式用頂端點燃法時應(yīng)嚴(yán)格控制點火時間，火焰接觸頂面長時間 30 s，并每隔 5 s 移開觀察試樣燃燒情況。這樣可以防止?fàn)顟B(tài)調(diào)節(jié)后的試樣再次被火焰加熱，從而得到較低的 OI 值，因為多數(shù)材料隨著溫度的升高 OI 值下降。此外，一個樣條燒完后， 燃燒筒的溫度有所提高， 如 A 樣氧指數(shù)18.0%，燃燒一個樣條燃燒筒溫度會升高約 3～4 ℃；B樣氧指數(shù) 43.4%，燃燒一個樣條燃燒筒溫度會升高10 ℃以上；有的試樣甚至?xí)谷紵矞囟瘸^ 60 ℃，這時如果繼續(xù)用這個燃燒筒試驗就會加熱試樣和燃燒筒里流過的氣流溫度，從而降低測試結(jié)果。 因此，應(yīng)通過準(zhǔn)備 2～3 個燃燒筒和試樣架，保證試驗過程的溫度。
6.點燃?xì)怏w
點燃?xì)怏w的種類也會影響 OI 值的測試結(jié)果。按要求，點燃?xì)怏w應(yīng)為未混有空氣的丙烷，但有的為了圖方便會使用打火機氣（丁烷）作為點燃?xì)?。丙烷的燃燒熱值?2 217.8 kJ/mol， 丁烷的燃燒熱值為 2 653 kJ/mol，其熱值不同火焰溫度也不同，使用丁烷氣會更易點燃試樣，使測試結(jié)果產(chǎn)生偏差。
隨著科技的不斷發(fā)展，人們對材料燃燒性能提出了更高的要求，準(zhǔn)確的氧指數(shù)值可以幫助研究材料的燃燒特性，根據(jù)使用要求調(diào)整配方終滿足需求。摘自：北京鑫生卓銳科技有限公司
