氧指數(shù)的測定實驗報告

1、中南大學消防工程教學實驗實驗報告實驗一：氧指數(shù)的測定實驗報告一、 實驗目的1. 明確氧指數(shù)的定義及其用于評價高聚物材料相對燃燒性的原理；2. 了解 HC-2型氧指數(shù)測定儀的結構和工作原理；3. 掌握運用 HC-2型氧指數(shù)測定儀測定常見材料氧指數(shù)的基本方法；4. 評價常見材料的燃燒性能。二、 實驗原理（可加附頁）物質燃燒時 , 需要消耗大量的氧氣, 不同的可燃物 , 燃燒時需要消耗的氧氣量不同, 通過對物質燃燒過程中消耗最低氧氣量的測定, 計算出物質的氧指數(shù)值 , 可以評價物質的燃燒性能。所謂氧指數(shù)（ Oxygen index ），是指在規(guī)定的試驗條件下，試樣在氧氮混合氣流中，維持平穩(wěn)燃燒（即進

2、行有焰燃燒）所需的最低氧氣濃度，以氧所占的體積百分數(shù)的數(shù)值表示（即在該物質引燃后，能保持燃燒50mm長或燃燒時間 3min時所需要的氧、氮混合氣體中最低氧的體積百分比濃度）。作為判斷材料在空氣中與火焰接觸時燃燒的難易程度非常有效。一般認為， OI27 的屬易燃材料 ,27 OI32 的屬可燃材料 ,OI 32 的屬難燃材料。 HC-2 型氧指數(shù)測定儀，就是用來測定物質燃燒過程中所需氧的體積百分比。氧指數(shù)的測試方法，就是把一定尺寸的試樣用試樣夾垂直夾持于透明燃燒筒內，其中有按一定比例混合的向上流動的氧氮氣流。點著試樣的上端，觀察隨后的燃燒現(xiàn)象，記錄持續(xù)燃燒時間或燃燒過的距離， 試樣的燃燒時間超過

3、3min或火焰前沿超過50mm標線時，就降低氧濃度，試樣的燃燒時間不足3min 或火焰前沿不到標線時，就增加氧濃度，如此反復操作，從上下兩側逐漸接近規(guī)定值，至兩者的濃度差小于0.5 。三、 實驗儀器、設備1. 基本組成型氧指數(shù)測定儀由燃燒筒、試樣夾、流量控制系統(tǒng)及點火器組成。燃燒筒為一耐熱玻璃管，筒的下端插在基座上，基座內填充一定高度的玻璃珠，玻璃珠上放置一金屬網(wǎng)，用于遮擋燃燒滴落物。試樣夾為金屬彈簧片，對于薄膜材料，應使用 U型試樣夾。流量控制系統(tǒng)由壓力表、穩(wěn)壓閥、調節(jié)閥、轉子流量計及管路組成。點火器火焰長度可調，試驗時火焰長度為 10mm2. 儀器正常工作條件環(huán)境溫度：室溫 40氣源：工業(yè)

4、用氮氣、氧氣，純度為99%輸入壓力： 0.25-0.5MPa/min工作壓力： 0.1-0.2MPa/min3、 技術指標穩(wěn)壓精度： 0.001MPa/min響應時間： 10 秒數(shù)字分辨率： 0.1%測量精度： 0.5 級四、 實驗步驟及數(shù)據(jù)實驗步驟1. 將有機玻璃劃 50mm標線2. 檢查氣路，確定各部分連接無誤，無漏氣現(xiàn)象。3. 在空氣中點燃試樣， 試樣在空氣中迅速燃燒， 估計開始實驗時的氧濃度為 18%左右。4. 安裝試樣：將試樣夾在夾具上，垂直地安裝在燃燒筒的中心位置上，并保證試樣頂端低于燃燒筒頂端至少 100mm，罩上燃燒筒。5. 通氣并調節(jié)流量，先開氮氣，后開氧氣，然后調節(jié)穩(wěn)壓閥，

5、儀器壓力表指示壓力為 0.1 0.01MPa，并保持該壓力。調節(jié)流量調節(jié)閥，得到穩(wěn)定流速的氧、氮氣流。應注意：在調節(jié)氧氣、氮氣濃度到設計的濃度后，用調節(jié)好流量的氧氮混合氣流沖洗燃燒筒 30s6. 用點火器從試樣的頂部中間點燃，勿使火焰碰到試樣的棱邊和側表面。在確認試樣頂端全部著火后，立即移去點火器，開始計時并在3min 或者火焰滅后記錄試樣長度。7. 確定臨界氧濃度的大致范圍：點燃試樣后，立即開始記時，觀察試樣的燃燒長度及燃燒行為。若燃燒終止，但在 1s 內又自發(fā)再燃，則繼續(xù)觀察和記時。如果試樣的燃燒時間超過 3min，或燃燒長度超過 50mm，說明氧的濃度太高，必須降低，此時記錄實驗現(xiàn)象記“”，如試樣燃燒在3min 和 50mm之前熄滅，說明氧的濃度太低，需提高氧濃度，此時記錄實驗現(xiàn)象記“ ”。如此在氧的體積百分濃度的整數(shù)位上尋找這樣相鄰的四個點，并要求這四個點處的燃燒現(xiàn)象為“ ”。實驗數(shù)據(jù)實驗次數(shù)1234氧濃度 ,%18%17%17.5%17.8%氮濃度 ,%82%83%82.5%81.2%燃燒時間 ,s180s0s85s180s燃燒長度，10mm0mm3mm9mmmm燃燒結果XOOX五、 實驗結果討論實驗結果顯示，該種材料的氧指數(shù)為17.5%17.8%，屬于易燃材料。六、 誤差分析1、實驗時偶然因素比較多，可能由于實驗材料放的位置不太合適而改變試樣燃燒的速度。2