一、影響極限氧指數(shù)的因素

1、校準(zhǔn)氧指數(shù)儀

常見(jiàn)氧指數(shù)測(cè)試儀采用氧分析儀來(lái)直接測(cè)量氧濃度并直接數(shù)字顯示數(shù)值。在進(jìn)行每次試驗(yàn)之前,為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤,按照要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)過(guò)程是利用標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行。作者作為多年檢測(cè)人員,在校驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)如果只是打開(kāi)“空氣校驗(yàn)”旋鈕,通過(guò)調(diào)節(jié)“滿(mǎn)度”使數(shù)值顯示為21后,測(cè)量結(jié)果一般會(huì)偏高,主要是因?yàn)橥ㄟ^(guò)氧分析儀的空氣流速達(dá)不到規(guī)定要求?？梢允褂每諝鈮嚎s機(jī)輸入壓縮空氣使其達(dá)到(40±2) mm／s的流速,然后調(diào)節(jié)“滿(mǎn)度”使數(shù)值顯示為21,從而保證校準(zhǔn)的準(zhǔn)確。

2、使用通風(fēng)櫥

使用氧指數(shù)儀時(shí)由于材料的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量煙塵,不僅污染環(huán)境而且對(duì)人體有較大的毒性,按照規(guī)定該實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥中使用。但是要特別注意通風(fēng)櫥的開(kāi)啟時(shí)間問(wèn)題。該問(wèn)題主要是由于試驗(yàn)過(guò)程中氧氮混合氣體以(40±2) mm／s的流速通過(guò)燃燒筒,如果打開(kāi)通風(fēng)櫥就會(huì)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(zhǔn)確性。正確的做法應(yīng)該是在每次實(shí)驗(yàn)完畢后開(kāi)啟通風(fēng)櫥,進(jìn)行下一實(shí)驗(yàn)時(shí)再關(guān)閉通風(fēng)櫥。

3、清理燃燒殘余物

氧指數(shù)測(cè)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(yàn)過(guò)程中有時(shí)會(huì)有灰燼、滴落物產(chǎn)生,有事會(huì)有大塊的燃燒殘?jiān)苯勇湎?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(shí)間變長(zhǎng)這些滴落的殘余物不可避免會(huì)堵塞金屬網(wǎng)眼,同時(shí)有些燃燒產(chǎn)生的熔融物質(zhì)也會(huì)滲過(guò)金屬網(wǎng)造成玻璃珠板結(jié),這些情況都會(huì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

4、制備試樣的要求

標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試樣各方面有嚴(yán)格的要求,為了保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,制備試樣時(shí)應(yīng)嚴(yán)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(duì)試樣進(jìn)行前期養(yǎng)護(hù),保證試樣在溫度(23±2) ℃,相對(duì)濕度(50±5)％條件下至少養(yǎng)護(hù)88 h。養(yǎng)護(hù)的主要目的是為了消除試樣的內(nèi)應(yīng)力,使樣品達(dá)到要求的平衡狀態(tài),進(jìn)而減少試驗(yàn)偏差,保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外被測(cè)試樣的穩(wěn)定性和均勻性也對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,主要存在的問(wèn)題是試樣的基料和添加的阻燃劑是否混合均勻。

5、點(diǎn)燃試樣的氣體要求

按標(biāo)準(zhǔn)要求點(diǎn)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(shí)由于其他因素的影響,可能會(huì)使用常見(jiàn)的打火機(jī)氣(主要成分為丁烷)作為點(diǎn)燃?xì)怏w,但是氣體的種類(lèi)也會(huì)在一定程度上影響氧指數(shù)的測(cè)試結(jié)果。根據(jù)文獻(xiàn)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?xún)煞N氣體燃燒時(shí)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(dāng)使用丁烷點(diǎn)燃試樣時(shí),試樣更容易燃燒,對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。

6、溫度控制

點(diǎn)火方式是影響氧指數(shù)測(cè)試的一個(gè)非常重要的因素。當(dāng)使用頂端點(diǎn)燃法時(shí),標(biāo)準(zhǔn)要求火焰接觸試樣頂部的長(zhǎng)時(shí)間為30 s,并每隔5 s移開(kāi)火焰觀(guān)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(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),樣條燃燒產(chǎn)生的熱量會(huì)使燃燒筒的溫度逐步提高,有的甚至可以達(dá)到80 ℃～ 90℃。這時(shí)如果繼續(xù)用發(fā)熱的燃燒筒進(jìn)行試驗(yàn)就會(huì)提高燃燒筒里流過(guò)的氣流溫度,進(jìn)而降低測(cè)試結(jié)果。所以在試驗(yàn)過(guò)程中配備2～3個(gè)燃燒筒,試驗(yàn)中輪換進(jìn)行試驗(yàn),保證試驗(yàn)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(zhǔn)證書(shū),說(shuō)明書(shū)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(shí)還應(yīng)考慮到以下因素:出氣口蓋的密封性;進(jìn)出氣管是否堵塞;壓力表和流量計(jì)是否正常運(yùn)行;管路的氣密性;開(kāi)關(guān)彈簧是否堵塞。

二、極限氧指數(shù)測(cè)定儀的常見(jiàn)問(wèn)題

1、氧指數(shù)測(cè)試儀或極限氧指數(shù)測(cè)定儀是用來(lái)測(cè)試什么的？

用來(lái)測(cè)試材料的極限氧指數(shù)，以評(píng)價(jià)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(cè)試儀適用的標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)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(chēng)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?dú)饣旌蠚怏w的體積分?jǐn)?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(rèn)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(cè)試儀的原理？

試樣垂直固定在向上流動(dòng)的氧、氮混合氣體的透明燃燒筒里，點(diǎn)燃試樣頂端，觀(guān)察試樣的燃燒特性，把試樣連續(xù)燃燒時(shí)間或試樣燃燒長(zhǎng)度與給定的極限值相比較，通過(guò)在不同氧濃度下的一系列試驗(yàn)，測(cè)得維持燃燒時(shí)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(jì)算？

以體積百分?jǐn)?shù)表示極限氧指數(shù) LO I， 按以下式子計(jì)算：
LO I  = cF十K d
式中： LO I— 極限氧指數(shù)， ％；
CF一測(cè)試時(shí)的后一個(gè)氧濃度， 取小數(shù)一位， ％；
d一測(cè)試時(shí)兩個(gè)氧濃度之差， 取小數(shù)一位， ％；
K 一 系數(shù)，查表得到。
報(bào)告LO I時(shí)， 取小數(shù)一位， 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差e時(shí)， LO I應(yīng)計(jì)算到小數(shù)二位。

6、極限氧指數(shù)測(cè)試時(shí)K值如何確定？

如果進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)得的后五個(gè)氧指數(shù)值， *個(gè)反應(yīng)符號(hào)是“X”， 在下表*欄中找出所對(duì)應(yīng)的后五個(gè)測(cè)定的反應(yīng)符號(hào)， 從（a） 項(xiàng)中再找出“ O ” 數(shù)目相應(yīng)的K 值數(shù)。
如果進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)得的后五個(gè)氧指數(shù)值， *個(gè)反應(yīng)符號(hào)是“ O ， 在表中 第 6 欄中找出所對(duì)應(yīng)的后五個(gè)測(cè)定的反應(yīng)符號(hào)， 從（b）項(xiàng)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(hào)與表中正負(fù)數(shù)的符號(hào)相反。