材料氧指數(shù)影響因素及措施

1. 氧指數(shù)儀的校準(zhǔn)

   
   

    JF-3 氧指數(shù)儀采用氧分析儀來(lái)測(cè)量氧濃度值并直接顯示數(shù)值。 為保證測(cè)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(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)整設(shè)備水平，保證燃燒筒垂直。 在校驗(yàn)過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)如果僅按照說(shuō)明書(shū)中操作打開(kāi)“空氣校驗(yàn)”旋鈕，調(diào)節(jié)“滿(mǎn)度”使數(shù)值顯示為 21 后，試樣測(cè)量結(jié)果數(shù)值會(huì)偏高，因?yàn)榱鬟^(guò)氧分析儀的空氣流速達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求?？赏ㄟ^(guò)使用壓縮空氣以 40±2 mm/s 的流速通過(guò)燃燒筒，調(diào)節(jié)“滿(mǎn)度”使數(shù)值顯示為 21，從而保證儀器校驗(yàn)準(zhǔn)確。

2.燃燒殘余物的清理

    全自動(dòng)氧指數(shù)測(cè)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， 填充高度為80～100 mm。 氧指數(shù)試樣燃燒后有時(shí)會(huì)有灰燼、滴落物，甚至是大塊的燃燒殘?jiān)湎?，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(shí)間久了這些殘余物仍然會(huì)堵塞金屬網(wǎng)眼，同時(shí)該金屬網(wǎng)無(wú)法阻擋燃燒滴落物等液態(tài)物質(zhì)，這些滴落物滲過(guò)金屬網(wǎng)會(huì)造成玻璃珠板結(jié)，導(dǎo)致氣流阻塞或不均勻。 為了保證實(shí)驗(yàn)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(huì)影響測(cè)試結(jié)果，因此試樣應(yīng)保持清潔、平整光滑，無(wú)影響燃燒行為的缺陷，如氣泡、裂紋、飛邊、毛刺等。 試樣在試驗(yàn)前溫度應(yīng)在 23±2 ℃，相對(duì)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(huì)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(guò)程中需要注意通風(fēng)櫥的開(kāi)啟時(shí)間。 試驗(yàn)中氧氮混合氣體應(yīng)以 40 mm/s±2 mm/s 的流速通過(guò)燃燒筒，但是如果在試驗(yàn)中使用通風(fēng)櫥就會(huì)加快燃燒筒中混合氣體的流速，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏高。 通風(fēng)櫥應(yīng)在每次實(shí)驗(yàn)完畢后開(kāi)啟。

5.溫度控制

    點(diǎn)火方式用頂端點(diǎn)燃法時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制點(diǎn)火時(shí)間，火焰接觸頂面最長(zhǎng)時(shí)間 30 s，并每隔 5 s 移開(kāi)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?yàn)槎鄶?shù)材料隨著溫度的升高 OI 值下降。此外，一個(gè)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(gè)樣條燃燒筒溫度會(huì)升高約 3～4 ℃；B樣氧指數(shù) 43.4%，燃燒一個(gè)樣條燃燒筒溫度會(huì)升高10 ℃以上；有的試樣甚至?xí)谷紵矞囟瘸^(guò) 60 ℃，這時(shí)如果繼續(xù)用這個(gè)燃燒筒試驗(yàn)就會(huì)加熱試樣和燃燒筒里流過(guò)的氣流溫度，從而降低測(cè)試結(jié)果。 因此，應(yīng)通過(guò)準(zhǔn)備 2～3 個(gè)燃燒筒和試樣架，保證試驗(yàn)過(guò)程的溫度。

6.點(diǎn)燃?xì)怏w

    點(diǎn)燃?xì)怏w的種類(lèi)也會(huì)影響 OI 值的測(cè)試結(jié)果。按要求，點(diǎn)燃?xì)怏w應(yīng)為未混有空氣的丙烷，但有的為了圖方便會(huì)使用打火機(jī)氣（丁烷）作為點(diǎn)燃?xì)狻１榈娜紵裏嶂禐?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(huì)更易點(diǎn)燃試樣，使測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生偏差。

    隨著科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)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)整配方最終滿(mǎn)足需求。

摘自：北京鑫生卓銳科技有限公司