一種用于測(cè)量高分子材料燃燒時(shí)內(nèi)部溫度變化的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種用于測(cè)量高分子材料燃燒時(shí)內(nèi)部溫度變化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料、橡膠、纖維等有機(jī)高分子材料在實(shí)際應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題之一是易燃，如何對(duì)高分子材料的阻燃性能進(jìn)行測(cè)試是該領(lǐng)域的重要研究方向之一。目前，國(guó)內(nèi)外用于表征聚合物材料燃燒性能的實(shí)驗(yàn)方法較多，對(duì)于材料的阻燃機(jī)理，尤其是在凝聚相的阻燃機(jī)理，往往是通過(guò)材料的成炭行為(成炭數(shù)量和炭層質(zhì)量)進(jìn)行分析。通常認(rèn)為，如果材料燃燒或熱分解時(shí)生成殘?zhí)繑?shù)量越多，炭層表面越連續(xù)致密，則會(huì)在材料表面形成有效的防火屏障，切斷或減少火焰區(qū)與材料內(nèi)部之間的熱量傳遞和物質(zhì)交換，顯著提高材料的阻燃性能。采用的研究方法是通過(guò)掃描和/或透射電子顯微鏡觀察殘余物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上述原則進(jìn)行判斷。但是，這種傳統(tǒng)的研究方法僅僅是一種定性的理論分析，高分子材料熱分解時(shí)生成的炭層到底能夠在多大程度上阻止熱量傳遞，保護(hù)材料免于火焰作用，國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有可靠的實(shí)驗(yàn)裝置及方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種全新的燃燒試驗(yàn)裝置，用于測(cè)量高分子材料燃燒時(shí)內(nèi)部溫度變化。
[0004]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為:一種用于測(cè)量高分子材料燃燒時(shí)內(nèi)部溫度變化的裝置，設(shè)有一個(gè)用于固定高分子材料試樣的固定座、一個(gè)能夠向高分子材料試樣表面噴射火焰的噴火裝置和一個(gè)用于實(shí)時(shí)測(cè)量高分子材料試樣在火焰作用下燃燒時(shí)內(nèi)部溫度的數(shù)字記錄儀，所述的高分子材料試樣中包埋有熱電偶，熱電偶通過(guò)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線與數(shù)字記錄儀連接。
[0005]其中，所述的固定座上還設(shè)有用于調(diào)整高分子材料試樣上表面與噴火裝置所噴出火焰之間夾角的角度調(diào)節(jié)裝置。
[0006]進(jìn)一步的，固定座中還設(shè)有豎直設(shè)置的絲杠和控制絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，絲杠上套設(shè)有與其上的螺紋相配合的帶有內(nèi)螺母結(jié)構(gòu)的滑塊，所述的角度調(diào)節(jié)裝置固定在滑塊上，所述的固定座上還設(shè)有分別控制電機(jī)工作/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的旋鈕。
[0007]進(jìn)一步的，固定座中設(shè)有用于引導(dǎo)滑塊上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向柱，滑塊上設(shè)有與導(dǎo)向柱配合的導(dǎo)套。
[0008]本實(shí)用新型中，角度調(diào)節(jié)裝置由連接套、與連接套中心位置設(shè)置的螺紋孔配合連接的緊定螺釘以及用于放置高分子材料試樣的承接盤組成，連接套通過(guò)可拆卸桿固定在滑塊上，承接盤通過(guò)其上設(shè)置的延伸桿伸入到連接套內(nèi)部的螺紋孔中，緊定螺釘將延伸桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在螺紋孔中。
[0009]本實(shí)用新型中，熱電偶為沿著高分子材料試樣的厚度方向設(shè)置的多個(gè)測(cè)溫?zé)犭娕?，各熱電偶之間具有相同的溫度響應(yīng)特性，且在相同溫度場(chǎng)下，各熱電偶之間的溫度差ΛΤ 彡 2Γ。
[0010]本實(shí)用新型中，噴火裝置包括引入燃?xì)鈿庠吹妮斎牍?、設(shè)在輸入管上的流量調(diào)節(jié)閥以及設(shè)在輸入管末端的噴嘴，噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)在高分子材料試樣的上方，所述的固定座上還設(shè)有排煙裝置以及與流量調(diào)節(jié)閥連接的流量調(diào)節(jié)旋鈕。
[0011]進(jìn)一步的，所述的固定座包括內(nèi)外層設(shè)置的兩個(gè)框體和固定在框體上部的方殼，兩個(gè)框體之間設(shè)置的夾層中設(shè)有阻燃保溫層，框體由底板、頂板以及用于垂直連接底板和頂板三個(gè)側(cè)邊的側(cè)板組成，其中，頂板兼做方殼的底壁，內(nèi)層框體的其中一個(gè)側(cè)板的內(nèi)壁上固定有刻度尺；所述的排煙裝置設(shè)在方殼中，頂板上設(shè)有聚煙罩和與排煙裝置對(duì)應(yīng)設(shè)置的排煙口，且頂板上對(duì)應(yīng)框體開(kāi)口的位置設(shè)有擋煙板。
[0012]本實(shí)用新型中，所述的固定座和數(shù)字記錄儀上對(duì)應(yīng)設(shè)有多個(gè)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線接頭。
[0013]本實(shí)用新型中，固定座上還設(shè)有計(jì)時(shí)器。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:(1)、該裝置利用噴火裝置，使其噴出的火焰長(zhǎng)度剛好噴射到高分子材料試樣上表面，同時(shí)按下數(shù)字記錄儀的啟動(dòng)和記錄開(kāi)關(guān)，開(kāi)始進(jìn)行燃燒試驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集；該裝置中熱電偶通過(guò)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線與數(shù)字記錄儀連接，利用數(shù)字記錄儀實(shí)時(shí)記錄高分子材料試樣燃燒時(shí)的內(nèi)部溫度，可以得到同一個(gè)樣品不同厚度位置處或不同組成的樣品相同厚度位置處的一系列溫度變化數(shù)據(jù)，進(jìn)而用于比較化學(xué)組成/微觀結(jié)構(gòu)不同的高分子材料在燃燒時(shí)的內(nèi)部溫度變化，實(shí)現(xiàn)了阻燃研究從定性的理論分析改進(jìn)到定量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表征。
[0015](2)、該裝置制造成本較低，操作比較簡(jiǎn)單，能夠原位、實(shí)時(shí)地測(cè)量和記錄高分子材料在火焰作用下燃燒時(shí)內(nèi)部溫度隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)定量表征材料燃燒成炭行為對(duì)熱量傳遞的影響，為阻燃高分子材料研究提供了一種全新的定量分析表征方法。
[0016](3)、該裝置利用由電機(jī)帶動(dòng)的絲杠以及與絲杠配套傳動(dòng)的滑塊，實(shí)現(xiàn)滑塊的上下往復(fù)移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整高分子材料試樣與噴嘴之間的間距；同時(shí)，可以利用角度調(diào)節(jié)裝置調(diào)整高分子材料試樣上表面與噴嘴噴出火焰之間的夾角，滿足不同的實(shí)驗(yàn)需要。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的整體視圖；
[0018]圖2和圖3為圖1中固定座和方殼的示意圖；
[0019]圖4為去掉方殼后的固定座的不意圖。
[0020]附圖標(biāo)記:1、高分子材料試樣，2、熱電偶，3、熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，4、固定座，40、絲杠，41、滑塊，42、電機(jī)，43、導(dǎo)向柱，5、噴火裝置，50、噴嘴，51、輸入管，52、流量調(diào)節(jié)閥，53、排煙裝置，54、流量調(diào)節(jié)旋鈕，6、數(shù)字記錄儀，7、角度調(diào)節(jié)裝置，70、連接套，71、緊定螺釘，72、承接盤，73、延伸桿，8、框體，80、底板，81、側(cè)板，82、頂板，83、阻燃保溫層，9、方殼，10、排煙口，
11、擋煙板，12、刻度尺，13、計(jì)時(shí)器，14、可拆卸桿，15、聚煙罩。
【具體實(shí)施方式】
[0021]—種用于測(cè)量高分子材料燃燒時(shí)內(nèi)部溫度變化的裝置，如圖1所示，設(shè)有一個(gè)用于固定高分子材料試樣1的固定座4、一個(gè)能夠向高分子材料試樣1表面噴射火焰的噴火裝置5和一個(gè)用于實(shí)時(shí)測(cè)量高分子材料試樣1在火焰作用下燃燒時(shí)內(nèi)部溫度的數(shù)字記錄儀6，所述的高分子材料試樣1中包埋有熱電偶2，熱電偶2通過(guò)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線3與數(shù)字記錄儀6連接。
[0022]其中，為調(diào)整高分子材料試樣1上表面與噴火裝置5噴出火焰之間的夾角，如圖1和圖2所示，固定座4上還設(shè)有用于調(diào)整高分子材料試樣1傾斜角度的角度調(diào)節(jié)裝置7。而為調(diào)整高分子材料試樣1上表面與噴火裝置5的間距，如圖2和圖3所示，固定座4中還設(shè)有豎直設(shè)置的絲杠40和控制絲杠40轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)42，絲杠40上套設(shè)有與其上的螺紋相配合的帶有內(nèi)螺母結(jié)構(gòu)的滑塊41，固定座4中設(shè)有用于引導(dǎo)滑塊41上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向柱43，滑塊41上設(shè)有與導(dǎo)向柱43配合的導(dǎo)套。角度調(diào)節(jié)裝置7固定在滑塊41上，所述的固定座4上還設(shè)有分別控制電機(jī)42工作/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的旋鈕。
[0023]其中，如圖4所示，角度調(diào)節(jié)裝置7由連接套70、與連接套70中心位置設(shè)置的螺紋孔配