锥形量热仪应用分析参考

　　目前,表征材料燃烧性能的试验方法较多，如氧指数(LOI) 法、UL标准中的水平燃烧、垂直燃烧法及NBS烟箱法等。它们多是传统的小型试验方法，试验操作环境与真实火灾相差较大，试验获得的数据也只能用于一定试验条件下材料间燃烧性能的相对比较，不能作为评价材料在真实火灾中行为的依据。

　　为能客观地评价真实火灾中材料的燃烧性能，1982 年Babrauskas等人开发设计了锥形量热仪(Cone Calorimeter，简称CONE)这一先进的试验仪器。锥形量热仪(CONE)的燃烧环境极相似于真实的燃烧环境，其试验结果与大型燃烧试验结果之间存在很好的相关性，能够表征出材料的燃烧性能，在评价材料、材料设计和火灾预防等方面具有重要的参考价值。

　　经不断研制和改进，锥形量热仪(CONE)现在已成为研究火灾和评定材料燃烧性能的理想试验仪器。国际标准组织(ISO)及美国、英国等国家已制定出应用CONE 测定各种材料燃烧性能参数的标准，另外一些国家和地区也正在积极地制定相应的使用标准。

　　由于锥形量热仪(CONE)具有众多传统燃烧测试仪器所不能具备的优点，在一些国家已经得到了推广使用。国际标准组织及英美等国家的标准组织已经根据锥形量热仪(CONE)制定了各种材料的燃烧测试标准，并取得了较好的效果。从发展趋势看，CONE 有可能取代一些传统的小型火试验仪器。

　　目前，国际上以CONE 为测试方法制定的测试标准主要有：

　　ASTM E 1354 --- 应用耗氧仪对材料和产品加热进行烟热释放速度的测定;

　　NFPA 264A --- 对家具、外套和床垫进行热释放速率的测定;

　　ISO 5660-1 --- 测定建筑材料的热释放速率;

　　BS 476 Part 15 --- 测定建筑材料的热释放速率。

　　但是，仍需认识到，虽然锥形量热仪(CONE)试验方法在定量测试热释放能量方面比传统仪器有了较大提高，但锥形量热仪(CONE)试验法本身也具有一定的缺点。

　　首先，采用耗氧原理进行HRR计算时，耗氧燃烧热E的值随燃烧材料本身性质而改变，特别是对于含杂原子材料而言，E值的选择要做相应改变。其次，在燃烧过程中，凡是没有氧气参与的反应，其反应热效应不能由锥形量热仪(CONE)测出，所以对阻燃材料进行释热测量时，必须考虑材料非氧化反应的热效应。

　　综上所述，对于一般性的试验材料，应用锥形量热仪(CONE)试验方法进行火性能测定具有较为理想的效果，特别是在聚合物材料燃烧性和阻燃性的研究以及火灾预防方面具有广阔的应用前景。

　　文章来源：标准集团(香港)有限公司