物质燃烧时的热释放速率是衡量火灾危害的一个重要参数,尤其是在一个密闭空间里,如建筑物,船舶,飞机舱。从获取热释放速率的途径来看,主要有以下两种实验方式:
通过缩小尺寸的实验来研究实际火灾发生时的热释放速率,例如ISO锥形量热仪、FAA微型量热仪等;
通过中、大尺寸的实验来考察火灾时的热释放率,例如SBI单体燃烧测试仪、ISO房屋墙角量热仪、大型量热仪等。
目前,世界各国已经开发制定的燃烧实验方法和标准有70余项,这些燃烧实验从微尺度、小尺度一直延伸到大尺度。在众多的实验方法中,虽然大型火灾实验可以更近似地反映真实材料制品最终应用时的火灾场景,但由于实验费时且耗资巨大,因此并不适合在研究测试领域广泛使用,目前使用最广泛的还是小、微型实验。其中典型的小型实验方法是锥形量热试验法,已经成为火灾科学研究领域中最重要的试验之一。而微型实验是采用基于热解燃烧流量量热实验方法的微型量热仪(MCC)进行。
微型量热仪和锥形量热仪一样基于耗氧原理,但它只需非常少的样品,经过热解之后再燃烧,然后通过氧气浓度和燃烧气体的流速就可以确定燃烧过程中的氧气损耗量,从而得到热释放速率。其实验数据可与防火测试数据(锥形量热仪、OSU热释放速率测定仪),可燃性测试(高温氧指数仪、UL94水平垂直火焰燃烧测试仪)以及燃烧测试(氧弹量热仪)相关联。它是确定和预测防火材料性能的一种高效研究工具,广泛用于材料性能的评估、新产品的设计、筛选等,大大降低了试验成本,对高校和广大科研部门的材料研究和探索具有非常重要的意义!
1.微型量热仪试验方法
热解燃烧流量量热(TheParolysisCombustionFlowCalorimeter,PCFC)实验方法是由RehardE.Lyon,RichardN.Waiters及其合作者在美国联邦航空管理局实验室(FederalAviationAuthorityLaboratories)提出的。RehardE.Lyon,RichardN.Waiters在年发表的论文Pyrolysis