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一、影響極限氧指數(shù)的因素

1、校準氧指數(shù)儀

常見氧指數(shù)測試儀采用氧分析儀來直接測量氧濃度并直接數(shù)字顯示數(shù)值。在進行每次試驗之前,為了保證結(jié)果的準確無誤,按照要求對設(shè)備進行校準,校準過程是利用標準氣體進行。作者作為多年檢測人員,在校驗過程中發(fā)現(xiàn)如果只是打開“空氣校驗”旋鈕,通過調(diào)節(jié)“滿度”使數(shù)值顯示為21后,測量結(jié)果一般會偏高,主要是因為通過氧分析儀的空氣流速達不到規(guī)定要求?？梢允褂每諝鈮嚎s機輸入壓縮空氣使其達到(40±2) mm／s的流速,然后調(diào)節(jié)“滿度”使數(shù)值顯示為21,從而保證校準的準確。

2、使用通風(fēng)櫥

使用氧指數(shù)儀時由于材料的燃燒會產(chǎn)生大量煙塵,不僅污染環(huán)境而且對人體有較大的毒性,按照規(guī)定該實驗應(yīng)在通風(fēng)櫥中使用。但是要特別注意通風(fēng)櫥的開啟時間問題。該問題主要是由于試驗過程中氧氮混合氣體以(40±2) mm／s的流速通過燃燒筒,如果打開通風(fēng)櫥就會加快混合氣體在燃燒筒中的流速,從而導(dǎo)致結(jié)果偏高,影響結(jié)果準確性。正確的做法應(yīng)該是在每次實驗完畢后開啟通風(fēng)櫥,進行下一實驗時再關(guān)閉通風(fēng)櫥。

3、清理燃燒殘余物

氧指數(shù)測定儀燃燒筒基座底部采用直徑3～5 mm的玻璃珠填充,填充高度為80～100 mm,目的是為了充分混合均勻氣體。試驗過程中有時會有灰燼、滴落物產(chǎn)生,有事會有大塊的燃燒殘渣直接落下,所以玻璃珠上方的金屬網(wǎng)正是為了防止滴落的燃燒碎片阻塞氣體入口而設(shè)置的。但是金屬網(wǎng)也不是的,隨著時間變長這些滴落的殘余物不可避免會堵塞金屬網(wǎng)眼,同時有些燃燒產(chǎn)生的熔融物質(zhì)也會滲過金屬網(wǎng)造成玻璃珠板結(jié),這些情況都會導(dǎo)致堵塞氣流使其不均勻。所以要定期清理和更換金屬網(wǎng)和玻璃珠,保證實驗數(shù)據(jù)的準確。

4、制備試樣的要求

標準中對試樣各方面有嚴格的要求,為了保證測試結(jié)果的準確性,制備試樣時應(yīng)嚴格保證試樣的形狀、大小、取向方向、表面及內(nèi)部情況。一般要求試樣應(yīng)平整光滑,表面潔凈,不存在裂紋、氣泡、毛刺、飛邊等影響結(jié)果的缺陷。此外應(yīng)按照要求對試樣進行前期養(yǎng)護,保證試樣在溫度(23±2) ℃,相對濕度(50±5)％條件下至少養(yǎng)護88 h。養(yǎng)護的主要目的是為了消除試樣的內(nèi)應(yīng)力,使樣品達到要求的平衡狀態(tài),進而減少試驗偏差,保證結(jié)果的準確性。另外被測試樣的穩(wěn)定性和均勻性也對檢測結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,主要存在的問題是試樣的基料和添加的阻燃劑是否混合均勻。

5、點燃試樣的氣體要求

按標準要求點燃試樣的氣體應(yīng)為在空氣中燃燒的純凈的丙烷氣體,但有時由于其他因素的影響,可能會使用常見的打火機氣(主要成分為丁烷)作為點燃氣體,但是氣體的種類也會在一定程度上影響氧指數(shù)的測試結(jié)果。根據(jù)文獻記載,丁烷的燃燒熱值為2653 kJ／mo1,而丙烷的燃燒熱值為2217.8 kJ／mol,所以兩種氣體燃燒時產(chǎn)生的火焰溫度也不同,燃燒丁烷產(chǎn)生的熱量更多,溫度也更高。當使用丁烷點燃試樣時,試樣更容易燃燒,對結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。

6、溫度控制

點火方式是影響氧指數(shù)測試的一個非常重要的因素。當使用頂端點燃法時,標準要求火焰接觸試樣頂部的長時間為30 s,并每隔5 s移開火焰觀察試樣燃燒情況。這樣做的目的主要是防止給予試樣太多的熱量,影響終結(jié)果的判斷。另外長時間進行試驗時,樣條燃燒產(chǎn)生的熱量會使燃燒筒的溫度逐步提高,有的甚至可以達到80 ℃～ 90℃。這時如果繼續(xù)用發(fā)熱的燃燒筒進行試驗就會提高燃燒筒里流過的氣流溫度,進而降低測試結(jié)果。所以在試驗過程中配備2～3個燃燒筒,試驗中輪換進行試驗,保證試驗的溫度。

7、儀器設(shè)備的影響因素

正常情況下,我們可以從檢定校準證書,說明書等資料中得到儀器的分辨率、精度、靈敏度等,從而得到儀器的不確定度。同時還應(yīng)考慮到以下因素:出氣口蓋的密封性;進出氣管是否堵塞;壓力表和流量計是否正常運行;管路的氣密性;開關(guān)彈簧是否堵塞。

二、極限氧指數(shù)測定儀的常見問題

1、氧指數(shù)測試儀或極限氧指數(shù)測定儀是用來測試什么的？

用來測試材料的極限氧指數(shù)，以評價材料的燃燒性能， 適用的材料范圍包括均質(zhì)固體材料、層壓材料、泡沫材料、軟片和薄膜等。

2、氧指數(shù)測試儀適用的標準是什么？

ISO 4589-2，ASTM D2863，GB/T 2406，GB/T 5454

3、氧指數(shù)和極限氧指數(shù)分別是什么意思，有什么意義？

極限氧指數(shù)是指在規(guī)定的試驗條件下，氧氮 混合物中材料剛好保持燃燒狀態(tài)所需要的低氧濃度，也稱為限氧指數(shù)、氧指數(shù)。值得注意的是，氧指數(shù)并不是指氧氣占氧氣氮氣混合氣體的體積分數(shù)，此為氧濃度值。
氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數(shù)<22屬于易燃材料，氧指數(shù)在22---27之間屬可燃材料，氧指數(shù)>27屬難燃材料。

4、氧指數(shù)測試儀的原理？

試樣垂直固定在向上流動的氧、氮混合氣體的透明燃燒筒里，點燃試樣頂端，觀察試樣的燃燒特性，把試樣連續(xù)燃燒時間或試樣燃燒長度與給定的極限值相比較，通過在不同氧濃度下的一系列試驗，測得維持燃燒時以氧氣百分含量表示的低氧深度值。

5、極限氧指數(shù)怎么計算？

以體積百分數(shù)表示極限氧指數(shù) LO I， 按以下式子計算：
LO I  = cF十K d
式中： LO I— 極限氧指數(shù)， ％；
CF一測試時的后一個氧濃度， 取小數(shù)一位， ％；
d一測試時兩個氧濃度之差， 取小數(shù)一位， ％；
K 一 系數(shù)，查表得到。
報告LO I時， 取小數(shù)一位， 計算標準差e時， LO I應(yīng)計算到小數(shù)二位。

6、極限氧指數(shù)測試時K值如何確定？

如果進行試驗測得的后五個氧指數(shù)值， *個反應(yīng)符號是“X”， 在下表*欄中找出所對應(yīng)的后五個測定的反應(yīng)符號， 從（a） 項中再找出“ O ” 數(shù)目相應(yīng)的K 值數(shù)。
如果進行試驗測得的后五個氧指數(shù)值， *個反應(yīng)符號是“ O ， 在表中 第 6 欄中找出所對應(yīng)的后五個測定的反應(yīng)符號， 從（b）項中再找出“X” 數(shù) 目相應(yīng)的 K 值系數(shù) ， 但 K 值數(shù)的符號與表中正負數(shù)的符號相反。