1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了纖維增強塑料燃燒性能試驗方法之一-氧指數(shù)法的試驗裝置、試驗步驟和結(jié)果計算。本標(biāo)準(zhǔn)適用于玻璃纖維增強塑料和碳纖維增強塑料的氧指數(shù)法的測定。

      本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于評定本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下材料的燃燒性能，但不能評定實際使用條件下材料的著火危險性，不適用于評定受熱后呈高收縮率的材料。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

      GB/T 1446 纖維增強塑料性能試驗方法總則

      GB/T 3863 工業(yè)用氧（GB/T 3863-1995，eqv POCT 5583：1978）

      GB/T 3864 工業(yè)氮（GB/T 3864-1996，eqv TOCT 9293：1974）

3 術(shù)語和定義

      下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

      氧指數(shù) oxygen index

      在規(guī)定的試驗條件下，在氮氣和氧氣混合氣體中（23±2）℃時，剛好維持材料燃燒的最小氧濃度，它以體積分?jǐn)?shù)表示。

4 原理

      將試樣垂直固定在燃燒筒中，使氧、氮混合氣流由下向上流過，點燃試樣頂端，同時記時和觀察試樣燃燒長度，與所規(guī)定的判據(jù)相比較。在不同的氧濃度中試驗一組試樣，測定試樣剛好維持平穩(wěn)燃燒時的最低氧濃度，用混合氣中氧含量的體積分?jǐn)?shù)表示。

5 試驗裝置

5.1 氧指數(shù)測定儀

      氧指數(shù)測定儀示意圖如圖1所示。

5.1.1 燃燒筒

      最小內(nèi)徑75mm、高450mm、頂部限流蓋出口的內(nèi)徑為40mm的耐熱玻璃管。垂直固定在可通過氧、氮混合氣流的基座上。底部用直徑為（3～5）mm的玻璃珠充填，填充高度為（80～100）mm。在玻璃珠上方放置一個金屬網(wǎng)，以防下落的燃燒碎片阻塞氣體入口和配氣通路。

5.1.2 試樣夾

      能固定在燃燒筒軸中心位置上，并能垂直夾住試樣的構(gòu)件。試樣夾及其支撐物的輪廓應(yīng)光滑，使引入氣體的喘流最小化。

5.1.3 流量測量和控制系統(tǒng)

      合適的氣體流量計，控制混合氣體中氧氣濃度的體積含量，精度在±0.5％，調(diào)節(jié)混合氣體濃度的體積含量，精度在±0.1％。

      1——點火器；

      2——玻璃燃燒筒；

      3——燃燒著的試樣；

      4——試樣夾；

      5——燃燒筒支架：

      6——金屬網(wǎng)：

      7——測溫裝置；

      8——裝有玻璃的支座；

      9——基座架；

      10——氣體預(yù)混合結(jié)點；

      11——截止閥；

      12——接頭；

      13——壓力表；

      14——精密壓力控制器；

      15——過濾器；

      16——針閥；

      17——氣體流量計：

      18——玻璃燃燒筒；

      19——限流蓋。

圖1 氧指數(shù)測定儀示意圖

5.2 氣源

      用GB/T 3863中所規(guī)定的氧和GB/T 3864中所規(guī)定的氮及所需的氧、氮氣鋼瓶和調(diào)節(jié)裝置。氣體使用的壓力不低于1MPa。

5.3 點火器

      由一根金屬管制成，尖端為內(nèi)徑（2±1）mm的噴嘴，火焰長度可以隨意控制，并能進入燃燒筒上方點燃試樣，當(dāng)噴嘴垂直向下時，火焰的長度為（16±4）mm。熱源為丙烷，或丁烷、石油液化氣、煤氣、天然氣等。

      注：仲裁試驗時，須以未混有空氣的丙烷作為點燃氣體。

5.4 排煙系統(tǒng)

      能排除燃燒產(chǎn)生的煙塵和灰粒，但不應(yīng)影響燃燒筒中氣體的流速和溫度。

5.5 其他

5.5.1 秒表

      精度0.1s。

5.5.2 游標(biāo)卡尺

      精度0.01mm。

6 試樣

6.1 試樣制備

      按GB/T 1446試樣制備的有關(guān)規(guī)定。

6.2 尺寸

      試樣長度為（70～150）mm，寬度為（6.5±0.5）mm，厚度為（3±0.25）mm，其他厚度的試樣也可進行試驗，但試驗結(jié)果只能在同樣厚度下比較。

6.3 試樣數(shù)量

      每組試樣不少于5根。

6.4 外觀要求

      試樣外觀應(yīng)符合GB/T 1446的有關(guān)規(guī)定。

6.5 狀態(tài)調(diào)節(jié)與試驗環(huán)境

      狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗環(huán)境按GB/T 1446有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

7 試驗步驟

7.1 試樣測量

      測量試樣尺寸，厚度準(zhǔn)確至0.01mm。

7.2 設(shè)備檢查

      試驗前，應(yīng)轉(zhuǎn)動閥門，檢查連接處是否漏氣。

7.3 開始試驗時氧濃度的確定

      根據(jù)經(jīng)驗或試樣在空氣中點燃的情況，估計開始試驗時氧濃度。如在空氣中迅速燃燒，則開始試驗時的氧濃度為18％左右；在空氣中緩慢燃燒或時斷時續(xù)，則為21％左右；在空氣中離開點火源即滅，則至少為25％以上。

7.4 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，保證試樣頂端低于燃燒筒頂端至少100mm，試樣暴露部分最低處應(yīng)高于燃燒筒底部至少100mm。

7.5 調(diào)節(jié)氣體控制裝置

      用7.3中確定的氧濃度，以（40±2）mm/s的速度，洗滌燃燒筒至少30s。

7.6 點燃試樣

      使火焰的最低可見部分接觸試樣頂端并覆蓋整個頂表面，勿使火焰碰到試樣的棱邊和側(cè)表面。在確認(rèn)試樣頂端全部著火后，立即移去點火器，開始記時。

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