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锥形量热仪的测试用途和功能介绍

来源：时间：2022-12-05 15:38:44 浏览：3458次

阻燃科学与技术的发展，对阻燃材料燃烧行为的评估、测试手段提出了越来越高的要求。传统的测试方法（氧指数法、垂直/水平燃烧法）虽然具有操作简单、快速、重复性好等特点，仍在许多燃烧测试实验室中广泛使用，但这些方法普遍存在测试参数单一，测试结果不能定量化等缺点，难以与材料在真实火灾中的燃烧行为相关联。因此，随着阻燃科学与技术的迅速发展，出现了各种新的测试手段，其中最具有代表性的是锥形量热仪。

80年代早期，美国NIST员工决定研发实验室规模热释放测试仪，用以解决已有小型热释放测试的不足。90年代开始，德国TAURUS（前身德国建筑材料研究所）也对建材导热和防火进行研发，具有长达近三十年的成熟技术。近年来，国内许多阻燃企业也相继开始研发各类阻燃设备，但相关核心技术还有待进一步提升。测定材料热释放速率主要是基于耗氧量的原理，即材料燃烧消耗每克氧气的燃烧热的平均值基本恒定。此外，锥形量热仪的名称来源于锥形加热器的形状。锥形量热仪(CONE) 是以氧消耗原理为基础的新一代聚合物材料燃烧性能测定仪，由CONE 获得的可燃材料在火灾中的燃烧参数有多种，包括释热速率(HRR) 、总释放热( THR) 、有效燃烧热(EHC) 、点燃时间( TTI) 、烟及毒性参数和质量变化参数(MLR) 等。锥形量热仪法由于具有参数测定值受外界因素影响小，与大型实验结果相关性好等优点被应用于很多领域的研究。

中文名
锥形量热仪
外文名
cone calorimeter
电源电压
380V/400V, 50/60Hz，32A
最大使用功率
5KW
热输出热量
0~100KW/2

仪器简介

锥形量热仪是当前能够表征材料燃烧性能的最为理想的试验仪器,它的试验环境同火灾材料的真实燃烧环境接近,所得试验数据能够评价材料在火灾中的燃烧行为.

产品参数

1、锥形加热器功率：5KW

2、最大承重8.2kg，精度0.01g

3、样品盒最大放置量：100mm*100mm*50mm

4、排气流量：0.012m3/s~0.035 m3/s (可调)

5、计时值分辨率：1s 误差小于1s/n

6、氧气分析：顺磁性氧气分析器，浓度范围0-100%

7、烟密度分析：(可选装)

8、红外CO、CO2分析器：CO：0-1% CO2：0-10%(可选装)

9、

10、

产品优点

1、锥形量热仪试验结果数据包括下列：

a 引燃时间

b 引燃后180s 300s内的热释放速率平均值、

c 总热释放量(mj/m2)

d 试样的初始余量和残余质量(Kg)

e 平均存放燃烧值(mj/kg)

f 引燃后至试验结束期间内的平均质量损失(kg/s)

g 辐射速度(KW/M3)和排气量(m3/s)

h 热释放速率—时间曲线

i 烟雾释放速率(选做)

j 有毒气体(一氧化碳、二氧化碳)生成速率(选做)

2、高压火花发生器：自动定位点火

3、设备模块化组合：用户可根据实际应用选择标配置

实验装置

1、锥形量热仪 1套

2、5000WK辐射锥形加热器 1套

3、顺磁氧分析仪 1套

4、红外线(一氧化碳、二氧化碳分析仪) 1套(选装)

5、烟雾密度测试仪 1套

外形尺寸

1、设备外型尺寸：长*宽*高(1680*686*1920)mm

2、设备实际使用室内面积：长*宽*高(2500*1800*2500)mm

3、设备重量：450kg。

符合标准

ASTM E 1354 、ASTM E 1740 、ASTM E 1550、ASTM D 5485 、ASTM D 6113、ISO 5660 Parts 1 and 2 、NFPA 271、NFPA 264 、CAN ULC 135 、BS 476 Part 15

应用领域

1、评价材料的燃烧性能

综合HRR，pkHRR和TTI，我们可以定量地判断出材料的燃烧危害性。HRR，pkHRR愈大，TTI愈小，材料潜在的火灾危害性就愈大;反之,材料的危害性就小。

2、评价阻燃机理

由EHC，HRR和SEA等性能参数可讨论材料在裂解过程中的气相阻燃、凝聚相阻燃情况若HRR下降，表明阻燃性提高，这也可由EHC降低和SEA增加得到;若气相燃烧不完全，说明阻燃剂在气相中起作用，属于气相阻燃机理。若EHC无大的变化，而平均HRR下降，说明MLR亦下降，这属于凝聚相阻燃。

3、进行火灾模型化研究

发明CONE 的初衷就是为了进行火灾模型设计，通过CONE可测定出火灾中最能表征危害性的性能参数HRR，从而进行火灾模型设计。值得注意的是，在测试过程中,火灾模型设计需要的其他性能，如毒性、烟等也和HRR一并测出。 [1]

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