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___相较于古板的小型试验要领保存的试验操作情况与真实火灾相差较大___，试验获得的数据只能用于一定试验条件下质料间燃烧性能的相比照较___，不可作为评价质料在真实火灾中行为依据的问题___。新一代实验室阻燃性能试验仪器___，逐渐向着试验情况同火灾质料的真实燃烧情况接近___，所得试验数据能够评价质料在火灾中的燃烧行为的偏向生长___。 __
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__几种主要阻燃性能测定要领的比照
目前 ，实验室质料燃烧性能和阻燃性能的评价要领主要有四种：
锥形量热仪
能够测得燃烧质料的多项参数 ，实验结果更接近质料在实际燃烧时的行为 。由CONE测得的数据照旧性能化火灾设计和火灾模型化最为重要的数据来源 。别的 ，锥形量热仪被认为是研究火灾退化 ，烟雾排放和放热性能的好要领 。
氧弹量热仪
用于测定质料的燃烧热值 ，热值是质料的自然属性 ，与质料的外形尺寸和使用状态等不相关 ，可以从理论上给予质料所具备的能量 ，以及在火灾中有多大的火灾危险和动能 。此要领对火场燃烧规模的预估和火灾危险性防治体系的建立具有一定的指导意义 。但只针对简单组分质料质料热值盘算 ，关于组成结构庞大的聚合质料 ，接纳此要领就保存一定的局限性 。
单体燃烧仪
是一种中等规模巨细、接纳耗氧原理的火灾模拟试验 ，能够反应质料在火灾中的燃烧模型和释放的热量 ，但相较于小型试验法 ，单体燃烧仪作为中型试验法设备体积较大 ，布设及试验本钱更高 。
氧指数测定仪
氧、氮混淆气流中 ，测定恰好维持燃烧所需的最低氧浓度 。氧指数是最原始的测试要领 ，其优点是便当、快捷、本钱低廉、但不可真实反应其对火的反应 ，所以只能用于开端的判定 。
随着阻燃科学与技术的迅速生长 ，泛起了种种新的测试手段 ，上述四种要领是目前实验室对阻燃质料燃烧行为进行评估的主要手段 ，其中具有代表性的是锥形量热仪 。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许多领域的研究 ，并且锥形量热仪是公认的丈量质料对火反应特性或燃烧特性的比较好的技术手段 。
01
锥形量热仪
锥形量热仪（Cone Calorimeter ，简称CONE）是火灾科学研究领域中重要的仪器设备之一 。它不但可以用于研究种种质料或制品的燃烧性能 ，以评价质料或制品的燃烧行为 ，并且其测得的数据照旧性能化火灾设计和火灾模型化重要的数据来源 。别的 ，通过CONE测试还能在一定水平上预测质料或制品在大尺寸试验中的燃烧行为和燃烧性能 。
锥形量热仪(CONE)是美国国家科学技术研究所(NIST)的 Babrauskas于 1982 年提出 ，主要用以解决其时基于密闭空间内焓损失测定要领的小型热释放测试的缺乏 。由于设备锥形加热器的形状 ，故被称为锥形量热仪 。
相关标准
关于CONE测试法 ，目前我国执行的是GB/T 16172-2007 《建筑质料热释放速率试验要领》 ，此标准等同接纳ISO 5660-1：2002 ，而目前外洋执行的有效国际标准为ISO 5660-1：2015 《对火反应试验—热释放、产烟量及质量损失率,第1部分:热释放速率(锥形量热仪法)和烟生成速率（动态丈量）》 ，新版国际标准与我国接纳的GB/T 16172标准保存一定的差别 。
虽然 ，锥形量热仪(CONE)在高校及科研中应用很是广泛 ，能够测试的标准很是多 ，并不是仅限于GB/T 16172-2007/ISO 5660-1：2015 ，差别国家和行业均有相应的测试标准 ，下面列出部分经常提及的相关标准以供参考 。
试验原理&测试设备
锥形量热仪以氧消耗原理为基础 ，研究发明 ，基于耗氧量原理的量热计是较好的测试要领 ，即质料燃烧释放热量总是和燃烧历程耗氧量成正比 ，每消耗1kg氧气将释放13.1MJ的热量 ，且受燃料类型和是否爆发完全燃烧影响很小 。
只要能精确地测定出质料在燃烧时消耗的氧量 ，就可以获得准确的热释放速率(具体盘算要领可参照GB/T 16172 标准中给出的公式) 。差别热辐射强度下的热释放速率(HRR)是CONE 给出的重要的参数之一 ，同时还能给出其它许多参数 。
iCone2+锥形量热仪
iCone2+锥形量热仪是先进的自动锥形量热仪 �；贔TT数十年在量热仪设计和制造方面的专业探索 ，iCone2+具有直观的交互式显示界面、自动或手动控制、灵活多样的控制选项 ，且内置数据收罗技术 ，能够用于数据收罗、剖析和报告 。许多防火测试实验室以前未曾见过的功效 ，结构紧凑、准确、可靠且易于维护 。并且能够适用于ISO标准及中国标准 。
iCone系列的设备组成
丈量参数
锥形量热仪的
优点 ，就是能够在实验中测得多个与质料燃烧性能相关的数据 ，一些数据对阻燃研究和质料评价至关重要 。那么CONE究竟能够获得哪些参数 ，下面我们介绍一下 。
热释放速率(Heat Release Rate ，简称HRR)
HRR是指在预置的入射热流强度下 ，质料被点燃后 ，单位面积的热量释放速率 。HRR是表征火灾强度的较重要性能参数 ，单位为kW/m2；HRR的最大值为热释放速率峰值(Peak of HHR ，简称pkHRR) ，pkHRR 的巨细表征了质料燃烧时的最大热释放水平 。HRR 和pkHHR 越大 ，质料的烧烧放热量越大,形成的火灾危害性就越大 。
总释放热(Total Heat Release ，简称THR)
THR 是指在预置的入射热流强度下 ，质料从点燃到火焰熄灭为止所释放热量的总和 。单位为MJ/m? 。将HRR与THR结合起来 ，可以更好地评价质料的燃烧性和阻燃性 ，对火灾研究具有更为客观、全面的指导作用 。
质量损失速率(Mass Loss Rate ，简称MLR)
MLR是指燃烧样品在燃烧历程中质量随时间的变革率,它反应了质料在一定火强度下的热裂解、挥发及燃烧水平 。MLR值由5 点数值微分方程算出 。MLR 的单位为g/s 。
烟生成速率(Smoke Produce Rate ，简称SPR)
SPR 被界说为比消光面积与质量损失速率之比 ，单位为m2/ S ，即SPR=SEA/MLR ，式中SEA为比消光面积 ，SEA体现挥发单位质量的质料所爆发的烟 ，它不直接体现生烟量的巨细 ，只是盘算生烟量的一个转换因子 。
有效燃烧热(Effective Heat Combustion ，简称EHC)
EHC 体现在某时刻t时 ，所测得热释放速率与质量损失速率之比,它反应了挥发性气体在气相火焰中的燃烧水平 ，对剖析阻燃机理很有资助 。
点燃时间(Time to Ignition ，简称TTI)
TTI是评价质料耐火性能的一个重要参数(单位：s) ，它是指在预置的入射热流强度下 ，从质料外貌受热到外貌连续泛起燃烧时所用的时间 。TTI 可用来评估和比较质料的耐火性能 。
有毒气体释放率(如碳氧化物)
质料燃烧时放出多种气体 ，其中含有CO ，HCN ，SO2 ，HCl ，H2S等毒性气体 ，毒性气体对人体具有极大的危害作用 ，其身分及百分含量可通过锥形量热仪中的附加设备收集剖析 。
02
微型量热仪
上面我们详细介绍了锥形量热仪（CONE） ，那么就不得不再介绍一下微型量热仪（MCC） 。
微型量热仪通常在几秒内就可确定基本化学热数值 ，预测质料防火性能 。这一技术能用很小的样品（1-50mg）迅速确定参数 ，如热释放速率系数（W/g）、燃烧热量（J/g）、着火温度（°C）等 ，典范可重复性为±5% 。
微型量热仪数据和防火测试数据 (锥形量热仪, OSU 热释放速率测定仪), 可燃性测试(LOI 高温氧指数仪, UL94 水平/笔直燃烧仪) 以及燃烧测试 (氧弹量热仪) 相关联 ，因此被视为确定和预测质料防火性能的一种高效 ，低本钱的工具 。
相关标准
关于微型量热仪法 ，目前最常提及的是ASTM D7309 《Standard Test Method for Determining Flammability Characteristics of Plastics and Other Solid Materials Using Microscale Combustion Calorimetry（用微型燃烧量热法测定塑料和其他固体质料可燃特性的标准试验要领）》 。我国凭据ASTM D7309使用翻译法修改编写了商检行业标准SN/T 4879-2017《聚合物及其复合质料燃烧性能试验要领 微型量热法》 ，标准中进行了少量调解 。
试验原理&测试设备
微型量热仪同样基于古板的氧耗量量热法 。首先在热解器中以恒定的升温速率（通常1-5K/s）加热样品 ，并通过惰性气体从热解器中吹扫降解产品 。将气流与氧气混淆并在900℃下进入燃烧室 ，在那里剖析产品被完全氧化 。燃烧气体的氧气浓度和流速用于确定燃烧历程中涉及的氧气消耗 ，并且由这些丈量确定热释放速率 。总的来说 ，MCC是小型的锥量 ，但数据上不如锥量定量、详细 。
FAA微型量热仪
FTT的FAA微型量热仪由 FTT 和联邦航空治理局（FAA）配合研发 。以秒为单位确定基本化学热数值 ，预测质料防火性能 。
FAA产品特点
丈量参数
热释放速率(Heat Release Rate ，简称HRR)
MCC微型量热仪通过控制加热速率和过量氧含量消除这种不确定性 ，从而获得一个特性热释放放速率 (K/s) 。
燃烧热量
在燃烧历程中所释放的热量 ，这个数值是火灾危险性重要指标 。
着火温度
点燃温度关于消防宁静很是重要 ，着火温度越高 ，质料燃烧更慢 ，给予逃离密闭空间的时间就越长 。
阻燃性
MCC通过测试质料热释放能力来评定质料的阻燃性能 ，所以也是测试质料阻燃性的好选择 。
03
相关标准及典范应用
锥形量热仪是基于“耗氧原理”的新一代燃烧试验仪器 ，其最大的特点是以强制外加热辐射模式来研究物质的燃烧行为 ，并以时间为维度 ，即时地纪录物质在燃烧历程中释放热、重量、气氛等多方面的变革 ，可以在一定水平上较全面的定量描述物质的燃烧历程 ，并以此考察物质在特定外场情况下的燃烧性能 ，进而剖析其内在的燃烧特性 。就试验规模而言 ，锥形量热法仍归属于小型实验的领域 ，但因为锥形量热仪奇特的强制燃烧设计 ，可以有效模拟现实火灾的燃烧情景 ，其测试结果可与古板大型燃烧试验的结论形成比对 。
锥形量热仪和微型量热仪在各行业研究中的应用主要可以概括为3方面 ，并以此为基础应用于各个行业：
评价质料的燃烧性能
综合HRR ，PHRR和TTI ，我们可以定量地判断出质料的燃烧危害性 。HRR ，PHRR愈大 ，TTI愈小 ，质料潜在的火灾危害性就愈大；反之,质料的危害性就小 。
评价阻燃机理
由EHC ，HRR和SEA等性能参数可讨论质料在裂解历程中的气相阻燃、凝聚相阻燃情况若HRR下降 ，标明阻燃性提高 ，这也可由EHC降低和SEA增加获得；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无大的变革 ，而平均HRR下降 ，说明MLR亦下降 ，这属于凝聚相阻燃 。
进行火灾模型化研究
发明CONE的初志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 ，在测试历程中,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 。
建筑质料
建筑质料防火性能至关重要 ，与建筑质料阻燃性能相关的标准和试验要领是目前涉及规模较广、生长较为完备的领域 。与ISO 5660-1：2002等同的GB/T 16172-2007被大宗标准引用以质料的阻燃性能 ，如GB/Z 5169.32-2013《电工电子产品着火危险试验 第32部分:热释放 绝缘液体的热释放》、GB 8624-2012《建筑质料及制品燃烧性能分级》等 。
相关标准（部分）
电线电缆
电线电缆的阻燃问题一直是业内广为关注的焦点 。为模拟线缆的实际燃烧历程 ，电线电缆的燃烧试验普遍具有试验种类多、规模大、本钱高的特点 ，且通常要结合多项试验结果才华对其阻燃的有效性进行综合判定 ，而电缆料多接纳极限氧指数来定量评估其阻燃性能 。电线电缆的燃烧历程远较氧指数实验庞大 ，二者的结果并不具有对应性 。
锥形量热仪可以同时满足线缆制品与电缆料的测试需求 ，为二者试验结论间的类比提供了基础 。如欧洲标准EN 50399“着着火条件下电缆的通用试验 ，火焰蔓延试验中丈量热释放量和冒烟量－测试仪器、程序和结果 。”中即联用锥形量热仪的氧剖析系统与烟雾剖析系统来研究成束电缆燃烧历程中热释放与烟雾释放速率 。
别的 ，在《基于CONE和MCC的典范电缆燃烧性能研究》中 ，接纳锥形量热仪和微燃烧量热仪对4类差别护套质料电缆的8种电缆样品进行燃烧性能剖析研究 。
相关标准（部分）
铁路车辆与轨道交通
轨道客车使用复合质料已经有着几十年的历史 ，在车辆轻量化方面起到了重要的作用 。随着列车防火需求的提升 ，内饰质料的宁静性也逐步获得提高 ，地铁和高铁要求严格的质料防火性能 ，同时也是锥形量热仪的重要应用领域之一 。
相关标准（部分）
船舶质料
在国际海域航行的船舶都要遵循SOLAS（海上生命宁静条约）的划定 ，船舶包括轮船、舰艇等等 。由于船舶爆发火灾时不易逃生 ，其质料的防火性能特别受到关注 。
相关标准（部分）
航空
美国联邦航空治理局（FAA）监管在美国运营的飞机 ，但其指导目标在被全球接纳 。在美国联邦航空局飞机质料防火测试手册中详细介绍了客机所用质料的防火测试 。FTT微型量热仪就是与FAA配合研发 ，且微型量热仪的测试数据与FAA测试标准中ASTM E906 OSU 热释放速率测定仪的数据相关联 ，且试验本钱较低 。
塑料及阻燃质料研究
塑料是火灾中常见的着火质料 ，锥形量热仪被普遍用于对几种常用塑料的燃烧裂解行为进行了研究 ，剖析比较典范塑料质料在差别辐射功率下燃烧裂解的变革纪律 ，以及差别阻燃体系对塑料燃烧裂解行为的影响 。探讨了火灾条件下塑料燃烧裂解的原因 ，以及某些阻燃体系的阻燃作用 。
别的 ，锥形量热仪还可用于评价包装质料、农作物、小商品等火灾危险性 。近几年来 ，另有学者把锥形量热仪用于热塑性高分子质料的燃烧历程模拟与剖析和研究金属、钢结构等质料的燃烧性能 ，是推进阻燃质料研发的重要试验设备 。
相关研究文献
家具及室内装饰质料
室内装修及家具质料的使用很是普遍 ，这些质料的燃烧特性对建筑火灾的爆发、生长、蔓延及危害结果有重要影响 。不少研究者接纳锥形量热仪 ，通过测试种种装修及家具质料(如壁纸、PVC复合板、胶合板、室内装饰、装修质料等)的燃烧特性和差别辐射条件下的种种参数 ，比较质料的火灾宁静性能 ，对证料的宁静使用和建筑火灾预防与控制具有重要意义 。
相关标准（部分）
相关研究文献
木材及林业工程
木材是建筑、家具的主要原质料 ，同时被用于构建防火带、人工林等重要设施 ，其燃烧性能的研究与阻燃性能的改善一直是关注较多的领域 。锥形量热仪作为研究质料燃烧性能的优质要领 ，被大宗应用于木材阻燃性能的研究 。如基于锥形量热仪以南方7种树叶为例评价比较一维和三维燃烧性；进行苏北防火林带8种主要树种抗火能力的剖析；测试ASD阻燃剂对落叶松材阻燃性能的影响；进行竹材发泡板热解和燃烧特性测试等 。
相关标准（部分）
相关研究文献
锥形量热仪及微型量热仪作为火灾科学研究领域重要的仪器设备之一 ，被越来越多的应用于各领域的研究试验中 。尊龙凯时人生就是博与英国FTT相助 ，基于FTT在热量计设计和制造方面数十年的专业知识与探索 ，其代表产品iCone2+量热仪（ISO 5660；ASTM E1354）必将成为火灾测试领域中用户信赖的测试设备 。iCone2+接纳新的控制和自动化技术 ，直观的界面 ，庞大而灵活的控制选项以及内置的数据收罗技术 ，使用简便 ，准确 ，可靠且易于维护 ，是先进的自动锥形量热仪 。
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