氧指數(shù)測試的實驗裝置主要由氧指數(shù)儀及輔助設(shè)備組成,其操作步驟包括前期準備、測試和結(jié)果計算等,以下是具體介紹:
氧指數(shù)儀:由燃燒筒、試樣夾、流量控制系統(tǒng)、點火器等部分組成。燃燒筒是一個耐熱玻璃管,底部有進氣口,通過流量控制系統(tǒng)精確控制氧氣和氮氣的流量,以達到不同的氧氮混合比。試樣夾用于固定樣品,使其垂直放置在燃燒筒內(nèi)。點火器通常采用燃氣火焰或電火花,用于點燃樣品。
輔助設(shè)備:包括氣源(氧氣和氮氣鋼瓶)、氣體流量計、穩(wěn)壓閥、計時器等。氣源提供穩(wěn)定的氧氣和氮氣,氣體流量計用于測量和調(diào)節(jié)氣體流量,穩(wěn)壓閥確保氣體壓力穩(wěn)定,計時器用于記錄燃燒時間等參數(shù)。
樣品準備:根據(jù)測試標準要求,準備尺寸合適的樣品,一般為長條形,如150mm×10mm×4mm。樣品應(yīng)表面平整、無明顯缺陷,且從具有代表性的材料上制取。
安裝樣品:將樣品垂直安裝在試樣夾上,確保樣品底部距離燃燒筒底部有一定距離,通常為10?15mm。
調(diào)節(jié)氣體流量:開啟氣源,通過穩(wěn)壓閥和流量計調(diào)節(jié)氧氣和氮氣的流量,按照一定的比例混合后通入燃燒筒。初始氧濃度可根據(jù)經(jīng)驗或預(yù)估確定,一般先設(shè)定在21%左右。
點火:使用點火器點燃樣品頂端,使樣品在氧氮混合氣流中燃燒。點火時間通常為30s左右,點火后移開點火器。
觀察燃燒現(xiàn)象:觀察樣品的燃燒情況,記錄樣品在規(guī)定時間內(nèi)的燃燒行為,如是否持續(xù)燃燒、燃燒長度、燃燒時間等。如果樣品在點燃后30s內(nèi)熄滅,說明當前氧濃度過低,需要增加氧濃度;如果樣品燃燒超過規(guī)定的標線或燃燒時間過長,說明氧濃度過高,需要降低氧濃度。
確定氧指數(shù):通過逐步調(diào)整氧濃度,重復上述步驟,直到找到剛好能使樣品保持平穩(wěn)燃燒的最低氧濃度,這個氧濃度即為該材料的氧指數(shù)。一般需要進行多次測試,取平均值作為最終結(jié)果。
結(jié)果計算與報告:根據(jù)測試數(shù)據(jù)計算氧指數(shù)值,計算公式為:OI=[O2]+[N2][O2]×100%,其中[O2]和[N2]分別為氧氣和氮氣的流量(體積比)。測試完成后,應(yīng)將測試結(jié)果、樣品信息、測試條件等詳細記錄并形成報告。