氧指数的测定实验报告

精品文档 1欢迎下载 中 南 大 学 消 防 工 程 教 学 实 验 实 验 报 告 实验一 氧指数的测定实验报告实验一 氧指数的测定实验报告 一 一 实验目的实验目的 1 明确氧指数的定义及其用于评价高聚物材料相对燃烧性的原理 2 了解HC 2型氧指数测定仪的结构和工作原理 3 掌握运用HC 2型氧指数测定仪测定常见材料氧指数的基本方法 4 评价常见材料的燃烧性能 二 二 实验原理 可加附页 实验原理 可加附页 物质燃烧时 需要消耗大量的氧气 不同的可燃物 燃烧时需要消耗的 氧气量不同 通过对物质燃烧过程中消耗最低氧气量的测定 计算出 物质的氧指数值 可以评价物质的燃烧性能 所谓氧指数 Oxygen index 是指在规定的试验条件下 试样在氧 氮混合气流中 维持平稳燃烧 即进行有焰燃烧 所需的最低氧气 浓度 以氧所占的体积百分数的数值表示 即在该物质引燃后 能 保持燃烧 50mm 长或燃烧时间 3min 时所需要的氧 氮混合气体中最 低氧 精品文档 2欢迎下载 的体积百分比浓度 作为判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难 易程度非常有效 一般认为 OI 27 的属易燃材料 27 OI 32 的属可 燃材料 OI 32 的属难燃材料 HC 2 型氧指数测定仪 就是用来测定 物质燃烧过程中所需氧的体积百分比 氧指数的测试方法 就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹持 于透明燃烧筒内 其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流 点着试样的上端 观察随后的燃烧现象 记录持续燃烧时间或燃烧 过的距离 试样的燃烧时间超过 3min 或火焰前沿超过 50mm 标线时 就降低氧浓度 试样的燃烧时间不足 3min 或火焰前沿不到标线时 就增加氧浓度 如此反复操作 从上下两侧逐渐接近规定值 至两 者的浓度差小于 0 5 三 三 实验仪器 设备实验仪器 设备 1 基本组成 型氧指数测定仪由燃烧筒 试样夹 流量控制系统及点火器组成 燃烧筒为一耐热玻璃管 筒的下端插在基座上 基座内填充一定高 度的玻璃珠 玻璃珠上放 置一金属网 用于遮挡燃烧滴落物 试样夹为金属弹簧片 对于薄 膜材料 应使用 U 型试 样夹 流量控制系统由压力表 稳压阀 调节阀 转子流量计及管 路组成 点火器火焰长度可调 试验时火焰长度为 10mm 2 2 仪器正常工作条件 环境温度 室温 40 精品文档 3欢迎下载 气源 工业用氮气 氧气 纯度为 99 输入压力 0 25 0 5MPa min 工作压力 0 1 0 2MPa min 3 技术指标 稳压精度 0 001MPa min 响应时间 10 秒 数字分辨率 0 1 测量精度 0 5 级 四 四 实验步骤及数据实验步骤及数据 实验步骤实验步骤 1 将有机玻璃划 50mm 标线 2 检查气路 确定各部分连接无误 无漏气现象 3 在空气中点燃试样 试样在空气中迅速燃烧 估计开始实验时的 氧浓度为 18 左右 4 安装试样 将试样夹在夹具上 垂直地安装在燃烧筒的中心位置 上 并保证试样顶端低于燃烧筒顶端至少 100mm 罩上燃烧筒 5 通气并调节流量 先开氮气 后开氧气 然后调节稳压阀 仪器 压力表指示压力为 0 1 0 01MPa 并保持该压力 调节流量调节阀 得到稳定流速的氧 氮气流 应注意 在调节氧气 氮气浓度到设 计的浓度后 用调节好流量的氧氮混合气流冲洗燃烧筒 30s 6 用点火器从试样的顶部中间点燃 勿使火焰碰到试样的棱边和侧 表面 在确认试样顶端全部着火后 立即移去点火器 开始计时并 精品文档 4欢迎下载 在 3min 或者火焰灭后记录试样长度 7 确定临界氧浓度的大致范围 点燃试样后 立即开始记时 观察 试样的燃烧长度及燃烧行为 若燃烧终止 但在 1s 内又自发再燃 则继续观察和记时 如果试样的燃烧时间超过 3min 或燃烧长度超 过 50mm 说明氧的浓度太高 必须降低 此时记录实验现象记 如试样燃烧在 3min 和 50mm 之前熄灭 说明氧的浓度太低 需提高 氧浓度 此时记录实验现象记 如此在氧的体积百分浓度的整数 位上寻找这样相邻的四个点 并要求这四个点处的燃烧现象为 实验数据实验数据 实验次数实验次数 1 12 23 34 4 氧浓度氧浓度 18 18 17 17 17 5 17 5 17 8 17 8 氮浓度氮浓度 82 82 83 83 82 5 82 5 81 2 81 2 精品文档 5欢迎下载 燃烧时间燃烧时间 s s 180s180s0s0s85s85s180s180s 燃烧长度 燃烧长度 mmmm 10mm10mm0mm0mm3mm3mm9mm9mm 燃烧结果燃烧结果 X XO OO OX X 五 五 实验结果讨论实验结果讨论 实验结果显示 该种材料的氧指数为 17 5 17 8 属于易燃材料 六 六 误差分析误差分析 1 实验时偶然因素比较多 可能由于实验材料放的位置不太合 适而改变试样燃烧的速度 2 实验时调节的流量调节阀的精度为1 故后缀的小数位只 能凭借直观的观察 因而会导致实验结果的不精确 3 每次调节氧氮的含量比