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《青岛科技大学》 2006年
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聚合物着火,燃烧特性的研究

陆晓东  
【摘要】:随着高分子材料在建筑、电子等行业用量的增加;高分子材料暴露在火焰下的可能性也增加了。大多数聚合物都容易燃烧并且具有热释放速率大,火焰传播快等特点。了解聚合物的着火和燃烧特性,能够为火灾安全工程设计,火灾危害评估提供方法和技术,在实际应用方面发挥着重要的作用。目前世界上有多种评价聚合物着火,燃烧特性的标准和实验方法,不幸的是,这些实验的环境和结果与真实火灾环境下材料燃烧特性的相关性常常不能另人满意。现在使用新型的锥形量热仪测试技术可以准确的测量样品燃烧时的热释放速率,质量损失速率,有效燃烧热等燃烧特性参数。其可工作的热流范围为0~100kW/m~2,可以模拟火灾场景中的高热流条件,得到接近实际火灾的样品燃烧失重数据。实验样品为单面受热,测试时样品处于开放的体系,实验环境与真实火灾有非常好的相关性。 本工作采用锥形量热仪,结合热重分析实验,分析了9种常用高分子材料在高,低热流条件及不同气氛下材料的裂解特性和变化;在此基础上研究了材料在高热流环境下的点燃时间,质量损失速率,热释放速率,有效燃烧热的变化及材料在燃烧过程中的热传特性。实验结果表明,在传统的热分析实验(TG)中,提高加热速率能加快材料的裂解速度,材料的裂解机理向随机裂解转变,热分解阶段趋向单一,氧的存在使材料的裂解温度变低。TG等温实验数据表明,直接将材料置于高温环境中,材料的裂解温度会降低。锥形量热仪的实验结果表明材料的质量损失速率随着辐射热流强度的增大而增大;在热流强度较低时(25kW·m~(-2)),材料的质量损失曲线变化趋势与各自的裂解机理有关,锥形量热仪实验结果和TG实验有一定的相关性。高热流强度下材料的质量损失曲线在趋向一致,材料的裂解方式转变为随机裂解。对材料热释放速率的研究表明,材料的热释放速率曲线变化与材料自身的质量损失速率曲线的形状相似,不同材料的峰值热释放速率差别较大。实验还发现在材料的有效燃烧热与理论燃烧热有较大的差别,在不同热流下某些材料的有效燃烧热在会发生变化,对火灾中材料的燃烧热研究,应当着重考虑材料的有效燃烧热。对材料的热传递特性研究表明在高热流环境下材料的点燃
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O631.3

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