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幾種物質(zhì)燃燒性能試驗(yàn)方法——氧指數(shù)法
—— 關(guān)于氧指數(shù)的幾點(diǎn)思考1
薛思強(qiáng)
（公安部天津消防研究所，天津３００３８１）
３．１“氧指數(shù)”的定義和表達(dá)方式
關(guān)于“氧指數(shù)”的定義，在不同的文獻(xiàn)中規(guī)定也不盡相同。比如有的高校教材對氧指數(shù)規(guī)定為：所謂氧指數(shù)，是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，試樣在氧氮混合氣流中維持平穩(wěn)燃燒（即有焰燃燒）所需的最低氧氣濃度，以氧所占的體積百分?jǐn)?shù)的數(shù)值表示。而有的文獻(xiàn)則將陰燃也包含在“穩(wěn)定燃燒”的范疇?，F(xiàn)在并沒有統(tǒng)一而明確的說法。但是因?yàn)椤把踔笖?shù)”定義不夠明確，可能會造成測量氧指數(shù)時的困惑，也會由此產(chǎn)生測量時的偏差。ＧＢ／Ｔ５４５４一１９９７《紡織品燃燒性能試驗(yàn)方法氧指數(shù)法》規(guī)定的比較明確，燃燒過程包括有焰燃燒、無焰燃燒。但是對于其它規(guī)定不夠明確的標(biāo)準(zhǔn)，需要對最終測試結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)描述，根據(jù)需要報(bào)告無焰燃燒情況或包含無焰燃燒時的氧指數(shù)。
關(guān)于“氧指數(shù)”的表達(dá)方式，規(guī)定也有所不同。有的文獻(xiàn)將氧指數(shù)等同表達(dá)為氧的百分比濃度，有的文獻(xiàn)將氧的百分比濃度的百分號去掉，單純用數(shù)字表示。雖然不同的表達(dá)方式不會引起歧義，但作為一個常用術(shù)語，還是應(yīng)明確規(guī)定為宜。
３．２氧指數(shù)在使用中的局限性
３．２．１ 氧指數(shù)受環(huán)境因素的影響
氧指數(shù)是在實(shí)驗(yàn)室條件下評定材料燃燒性能的一種方法。它可以對天然或人工合成的許多材料的燃燒性能做出準(zhǔn)確，快捷的檢測評價。但是氧指數(shù)法并不是唯一判定條件和檢測方法，氧指數(shù)也受諸如溫度、濕度、材料的外形尺寸等因素的影響。我們平常測試極限氧指數(shù)（ＬＯＩ），一般是在常溫和常壓下。然而物質(zhì)的極限氧指數(shù)與所處環(huán)境溫度的關(guān)系是極為明顯的。同一種材料，它所處溫度越高，極限氧指數(shù)就越小。所以有人認(rèn)為氧指數(shù)與溫度指數(shù)是兩個密不可分的因素，拋開了溫度指數(shù)單獨(dú)講氧指數(shù)是沒有意義的。幾種材料的氧指數(shù)與溫度關(guān)系見圖ｌ。
圖ｌ三種不同的絕緣材料氧指數(shù)與溫度的關(guān)系
為了更清楚地表明物質(zhì)的氧指數(shù)與溫度有關(guān)，我們可以測試幾種不同物質(zhì)的氧指數(shù)，然后采用一個敞開式加熱爐，加熱爐爐腔內(nèi)部與大氣很好相通（即氧含量固定）。將加熱爐的爐腔溫度分別控制在１５０℃、３５０℃、５５０℃、７５０℃。將幾種材料分別放入不同溫度的爐腔中，觀察其燃燒情況，以此來證明氧指數(shù)與溫度的關(guān)系。物質(zhì)燃燒情況見表ｌ。
表１幾種物質(zhì)在不同溫度環(huán)境中的燃燒情況
從以上幾種材料的氧指數(shù)可以知道，該種物質(zhì)在常溫常壓的空氣中均不能被點(diǎn)燃。但隨著所處環(huán)境溫度的升高，物質(zhì)越來越容易被引燃。當(dāng)溫度高到一定程度，在空氣中即可被引燃。從而也表明氧指數(shù)與溫度指數(shù)密不可分的關(guān)系。
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