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___相较于古板的小型试验要领保存的试验操作情形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对较量，_，_，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，_，_，逐渐向着试验情形同火灾质料的真实燃烧情形靠近，_，_，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_。_。 __

___ __

现在，，
，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(CONE)
• 氧弹量热仪
• 单体燃烧仪（SBI）
• 氧指数测定仪

随着阻燃科学与手艺的迅速生长，，
，泛起了种种新的测试手段，，
，上述四种要领是现在实验室对阻燃质料燃烧行为举行评估的主要手段，，
，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。。，
，与大型实验效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征或燃烧特征的较量好的手艺手段。。

锥形量热仪（Cone Calorimeter，，
，简称CONE）是火灾科学研究领域中主要的仪器装备之一。。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子化主要的数据泉源。。别的，，
，通过CONE测试还能在一定水平上展望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)是美国国家科学手艺研究所(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。。由于装备锥形加热器的形状，，
，故被称为锥形量热仪。。

关于CONE测试法，，
，现在我国执行的是GB/T 16172-2007 《修建质料热释放速率试验要领》，，
，此标准等同接纳ISO 5660-1：2002，，
，而现在外洋执行的有用国际标准为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)和烟天生速率（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普遍，，
，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响应的测试标准，，
，下面列出部分经常提及的相关标准以供参考。。

锥形量热仪以氧消耗原理为基。。，
，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。。

只要能测定出质料在燃烧时消耗的氧量，，
，就可以获得热释放速率(详细盘算要领可参照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 给出的主要的参数之一，，
，同时还能给出其它许多参数。。

• 圆锥形加热器。。5kW电热元件，，
  ，输出热量可达100kw/m2，，
  ，可使用电动阀可调解高度，，
  ，远距离控制锥形加热器的位置，，
  ，用于测试水平或笔直偏向的试样。。
• 温度控制器。。热流量可通过3个k型热电偶和3项(PID)的温度控制器控制，，
  ，可以使用ConeCalc软件设置测试时代的10步温度剖面图，，
  ，等速加热或分步控制热流量。。
• 电动控制隔热板。。可通过7英寸触摸屏或ConeCalc软件自动/手动控制拆分快门机构，，
  ，保；；ぱ吩诓馐郧安惶宦对谌鹊姆湎拢，
  ，确保初始质量丈量的稳固性和操作职员的清静。。
• 火花燃烧。。10kV火花燃烧器，，
  ，可自动定位与控制，，
  ，配有清静切断装置。。
• 试样夹。。不锈钢制造，，
  ，样品巨细100mm×100mm，，
  ，厚度不凌驾50mm，，
  ，水平和笔直摆放。。
• 测压元件。。装置在一个自力的事情台上，，
  ，阻止了来自主机上排气扇所爆发振动的影响。。0.01g高区分率，，
  ，量程可达5.0kg或8.2kg。。
• 玻璃防护屏。。笼罩尺寸600mm×600mm,可缩短式的4面耐热玻璃防护屏为燃烧？？？？？？樘峁┝艘桓鲎杂傻钠魈跫，，
  ，并且为每个角度视察提供了清晰的视野。。并且可以手动或电子控制耐热玻璃防护屏的升降。。
• 排气系统。。接纳不锈钢制造，，
  ，使用寿命长。。包括大引擎盖，，
  ，气体样品取样针，，
  ，排电扇和孔板流量测试器。。正常运行为24升/秒。。
• 气体采样。。包括微粒过滤器、冷冻冷阱、泵、干燥筒和流量控制器。。
• 烟雾遮蔽。。用激光系统丈量，，
  ，使用硅光电二极管，，
  ，和一个0.5 mW氦氖激光器，，
  ，主要及备用光电探测器。。同时备有定位支架和0.3、0.8中性密度滤波器举行校准。。
• 校准炉。。校准仪器测试出的热释放率，，
  ，使用99.5%纯度的甲烷。。
• 热流计。。用ConeCalc软件自动设置样品外貌的辐射水平。。
• 触摸屏。。带有火花燃烧器定位、火模隔热控制、加热器高度调理、排风机控制和测试控制，，
  ，7”的触摸控制器与主机的盘算机控制相邻设计。。
• 牢靠气体剖析控制台 (iCone Classic)或移动气体剖析架(iCone mini)。。通过手动阀门和流量计控制和丈量进入剖析器的气体流量。。
• 数据收罗系统。。
• ConeCalc软件。。操作语言包括英语、法语、德语、西班牙语和日语。。用户界面基于Windows操作系统，，
  ，带易于使用的按钮操作，，
  ，标准Windows数据输入要领，，
  ，下拉选项，，
  ，点击选中，，
  ，以及开关。。

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主要。。那么CONE究竟能够获得哪些参数，，
，下面我们先容一下。。

上面我们详细先容了锥形量热仪（CONE），，
，那么就不得不再先容一下微型量热仪（MCC）。。

微型量热仪通常在几秒内就可确定基本化学热数值，，
，展望质料防火性能。。这一手艺能用很小的样品（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，，
，因此被视为确定和展望质料防火性能的一种高效，，
，低本钱的工具。。

关于微型量热仪法，，
，现在最常提及的是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征的标准试验要领）》。。我国凭证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》，，
，标准中举行了少量调解。。

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。。

• 双向96-264VAC, 50-60Hz（不需要切换）
• 厌氧和有氧高温剖析
• 几分钟内就可以获得测试效果
• 自动控制温度和气体流速
• 样品尺寸（1-50mg）
• 过温保；；ぷ爸
• 可拆卸的装备后盖，，
  ，便于后期的部件维护，，
  ，如燃料电池

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、气氛等多方面的转变，，
，可以在一定水平上较周全的定量形貌物质的燃烧历程，，
，并以此考察物质在特定外场情形下的燃烧性能，，
，进而剖析其内在的燃烧特征。。就试验规模而言，，
，锥形量热法仍归属于小型实验的领域，，
，但由于锥形量热仪奇异的强制燃烧设计，，
，可以有用模拟现实火灾的燃烧情景，，
，其测试效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归纳综合为3方面，，
，并以此为基础应用于各个行业：

修建质料防火性能至关主要，，
，与修建质料阻燃性能相关的标准和试验要领是现在涉及规模较广、生长较为完整的领域。。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《修建质料及制品燃烧性能分级》等。。

电线电缆的阻燃问题一直是业内广为关注的焦点。。为模拟线缆的现实燃烧历程，，
，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，，
，且通常要连系多项试验效果才华对其阻燃的有用性举行综合判断，，
，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重大，，
，二者的效果并不具有对应性。。

锥形量热仪可以同时知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，，
，火焰伸张试验中丈量热释放量和冒烟量－测试仪器、程序和效果。。”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种电缆样品举行燃烧性能剖析研究。。

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主要的作用。。随着列车防火需求的提升，，
，内饰质料的清静性也逐步获得提高，，
，地铁和高铁要求严酷的质料防火性能，，
，同时也是锥形量热仪的主要应用领域之一。。

在国际海域航行的船舶都要遵照SOLAS（海上生命清静条约）的划定，，
，船舶包括汽船、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殊受到关注。。

美国联邦航空治理局（FAA）羁系在美国运营的飞机，，
，但其指导目的在被全球接纳。。在美国联邦航空局飞机质料防火测试手册中详细先容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举行了研究，，
，剖析较量典范塑料质料在差别辐射功率下燃烧裂解的转变纪律，，
，以及差别阻燃系统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缘故原由，，
，以及某些阻燃系统的阻燃作用。。

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，，
，尚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主要试验装备。。

室内装修及家具质料的使用很是普遍，，
，这些质料的燃烧特征对修建火灾的爆发、生长、伸张及危害效果有主要影响。。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)的燃烧特征和差别辐射条件下的州参数，，
，较量质料的火灾清静性能，，
，对证料的清静使用和修建火灾预防与控制具有主要意义。。

木料是修建、家具的主要原质料，，
，同时被用于构建防火带、人工林等主要设施，，
，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，，
，被大宗应用于木料阻燃性能的研究。。如基于锥形量热仪以南方7种树叶为例评价较量一维和三维燃烧性；；；举行苏北防火林带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；；；举行竹材发泡板热解和燃烧特征测试等。。