La Chambre d'essai ignifuge est un équipement spécial pour évaluer les propriétés ignifuges des matériaux (par exemple, le taux de combustion, le temps de combustion, l'indice d'oxygène, etc.) en simulant un environnement de combustion spécifique, en appliquant des conditions de combustion normalisées, en surveillant le comportement de combustion des matériaux, son principe de fonctionnement est développé autour des quatre principaux liens "contrôle environnemental → déclenchement de la combustion → surveillance du processus → décision des résultats", qui doivent suivre strictement les normes internationales / nationales (par exemple, GB, ISO, UL série de normes), assurer l'objectivité et la comparabilité des résultats d'essai, l'analyse spécifique est la suivante:
I. principe de base: construction d'environnements de combustion normalisés et surveillance du comportement de combustion
Au cœur de l’essai de résistance aux flammes se trouve le fait de « laisser brûler le matériau dans des conditions uniformes et contrôlables », d’éviter que des facteurs environnementaux (tels que la température, la concentration d’oxygène, le flux d’air) n’interfèrent avec les résultats de l’essai, tout en quantifiant la capacité de résistance aux flammes du matériau en surveillant avec précision les paramètres clés du processus de combustion. Les différents types de chambres d'essai ignifuges (par exemple, Chambre de combustion horizontale / verticale, doseur d'indice d'oxygène, Chambre d'essai de fil brûlant) diffèrent légèrement dans le principe, mais la logique de base est cohérente: observer la réponse du matériau à la combustion en contrôlant les trois éléments de la combustion (combustible - matériau, comburant - oxygène, source d'inflammation - flamme / haute température).
II. Principe de fonctionnement spécifique des types typiques de chambres d'essai ignifuges
Selon les différents critères d'essai et les indicateurs d'évaluation, la Chambre d'essai ignifuge est principalement divisée en trois catégories: "Chambre d'essai de combustion horizontale / verticale" "appareil de détermination de l'indice d'oxygène" "Chambre d'essai de fil brûlant", dont le principe de fonctionnement est axé sur:
1. Chambre d'essai de combustion horizontale / verticale (couramment utilisée pour évaluer les caractéristiques de propagation de la combustion du matériau)
Il convient aux matériaux tels que les plastiques, le caoutchouc, les textiles, etc., par "angle de combustion fixe (horizontal / vertical), source d'allumage Standard", surveiller le "temps de combustion continue, le temps de combustion, la longueur de combustion" du matériau, juger le niveau de résistance à la flamme (par exemple ul94v0 / V1 / v2, GB / t2408). ① préparation et fixation de l'échantillon: le matériau est coupé à des dimensions standard (par exemple, 125 mm × 13 mm × épaisseur, selon la norme), fixé sur le porte - échantillon selon un angle « horizontal» ou « vertical» (l'extrémité inférieure de l'échantillon est suspendue lors de la combustion verticale, l'échantillon est posé sur un support isolant thermique lors de la combustion horizontale); ② contrôle de l'environnement de combustion: Fermez la porte de la Chambre d'essai, assurez - vous que la boîte est un « environnement d'air à température normale et à pression normale» (certains équipements peuvent contrôler la vitesse du flux d'air ≤ 0,5 m / s, éviter que le flux d'air ne souffle la flamme ou accélère la combustion), le fond de la boîte est équipé d'un « réservoir d'extinction d'incendie» (pour charger de l'eau ou de la laine d'extinction d'incendie, empêcher les gouttelettes de combustion ③ allumage et surveillance de la combustion:
La source d'inflammation ponctuelle est une "flamme de propane" (la hauteur de la flamme est réglée de manière standard, par exemple 20 mm ± 2 mm de hauteur de flamme en cas de combustion verticale) qui touche le point d'inflammation de l'échantillon (l'extrémité inférieure de l'échantillon en cas de combustion verticale et l'extrémité libre de l'échantillon en cas de combustion horizontale) pendant une durée déterminée (par exemple 10 s);
Immédiatement après la fin de l'allumage, le chronométrage commence: on enregistre le "temps de combustion continue" (le temps pendant lequel le matériau continue à brûler avec une flamme après que la source d'allumage ait été écartée), le "temps de combustion lente" (le temps pendant lequel le matériau s'enflamme sans flamme après la fin de la combustion continue); En cas de combustion horizontale, il est également nécessaire de mesurer la « longueur de combustion» (distance parcourue par la flamme);
④ décision du résultat: selon le temps de combustion continue / couvaison, la longueur de combustion est conforme au seuil standard, la classe ignifuge du matériau est déterminée (par exemple, les exigences de la classe ul94v0: deux fois le temps de combustion suivant ≤ 10 s, pas de coton dégraissé sous la combustion pilote des gouttelettes de Combustion).
2. Appareil de détermination de l'indice d'oxygène (pour évaluer la concentration minimale d'oxygène nécessaire à la combustion du matériau)
En « ajustant la concentration du mélange d'oxygène et d'azote», trouvez la « concentration d'oxygène la plus basse (indice d'oxygène OI) » du matériau juste pour maintenir la combustion, plus la valeur d'OI est élevée, plus le matériau est ignifuge (convient aux plastiques, au caoutchouc, aux mousses, etc.), Suivez les normes telles que GB / t2406, iso4589 - 2. Flux de travail et principe: ① contrôle du mélange de gaz d'oxygène et d'azote: l'équipement est intégré dans le "cylindre d'oxygène" "cylindre d'azote", par le "contrôleur de débit de précision" pour mélanger les deux gaz proportionnellement (la concentration d'oxygène peut être ajustée de 10% à 60%), après que le gaz mélangé ait stabilisé la pression par la "soupape de régulation de pression", une vitesse uniforme est introduite dans la cartouche de combustion (placée verticalement, diamètre intérieur d'environ 75 mm), assurant un flux de gaz stable dans la cartouche (débit de 50 mm / s ± 10 mm / s); ② fixation et allumage de l'échantillon: le matériau est transformé en échantillon standard (par exemple, 80 mm × 10 mm × 4 mm), fixé verticalement sur le clip d'échantillon à l'intérieur du cylindre de combustion, allumé à partir de l'extrémité supérieure de l'échantillon avec un « allumeur» (par exemple, une étincelle électrique ou une petite flamme), assurant une combustion adéquate de l'extrémité supérieure de l'échantillon; ③ test de gradient de concentration en oxygène:
Fixer d'abord une concentration d'oxygène plus élevée (par exemple, 30%) Si l'échantillon continue à brûler pendant plus de 3 minutes ou si la longueur de combustion dépasse 50 mm, ce qui signifie que la concentration d'oxygène est trop élevée et qu'il faut réduire la concentration d'oxygène (par exemple, 2% par chute);
Si l'échantillon s'éteint immédiatement après l'allumage, la concentration d'oxygène est trop faible et doit être augmentée (par exemple 2% par litre);
Répéter l’essai pour trouver « la concentration d’oxygène la plus basse qui permette à l’échantillon de maintenir la combustion pendant 3 min ou 50 mm », c’est - à - dire l’indice d’oxygène (OI) du matériau;
④ signification du résultat: Oi < 21% est un matériau inflammable, 21% ≤ oi < 27% est un matériau inflammable, oi ≥ 27% est un matériau difficilement inflammable (par exemple, matériau OI = 32%, nécessite une concentration d'oxygène dans l'air ≥ 32% pour brûler, ininflammable dans l'environnement quotidien).
3. Chambre d'essai de fil brûlant (simulant le scénario de « pilote d'élément brûlant », évaluant la résistance de pilote du matériau)
Simulez le risque de pilote de « l'élément surchauffé (par exemple, fil de résistance, point de soudure) » sur le matériau périphérique dans l'équipement électrique, contactez le matériau par « fil de brûlure standard (fil métallique à haute température) », surveillez si le pilote, la propagation de la flamme, convient au boîtier de l'appareil, à la couche isolante du câble, etc., suivez les normes telles que GB / t5169.10, iec60695 - 2 - 11. Flux de travail et principe: ① chauffage et contrôle de la température du fil brûlant: le fil brûlant est un « fil d'alliage Nickel - chrome» (diamètre 4mm), par « chauffage galvanique» et par « thermocouple» pour surveiller la température en temps réel, peut être contrôlé avec précision à 500 ℃ - 1000 ℃ (selon les exigences de test, telles que la simulation de différentes températures d'éléments surchauffés); ② conditions de fixation et de contact de l'échantillon: fixez l'échantillon de matériau (épaisseur ≥ 3 mm, surface plane) sur la table d'échantillon, la table d'échantillon peut ajuster la hauteur de sorte que le fil brûlant touche la surface de l'échantillon verticalement avec une "pression de 1n ± 0,2n", le temps de contact est de 30s ± 1S; ③ surveillance de la combustion pilote et décision du résultat:
Pendant le contact, observez si l’échantillon « pilote le feu » (apparition d’une flamme ou d’une Combustion persistante); Dans le cas d'un allumage dirigé, enregistrer le « temps de reprise de l'allumage» et le « temps de combustion» et observer si les gouttes brûlées conduisent le « coton écrémé» à 100 mm sous l'allumage;
Si l'échantillon n'est pas allumé ou si le temps d'allumage / d'inflammation suivant est ≤ 2 s et qu'il n'y a pas de gouttes de coton dégraissé allumé par dérivation, le matériau est jugé « avoir passé l'essai de filament brûlant à cette température»; Au contraire, ne passe pas.