1 范圍

      本標準規定了纖維增強塑料燃燒性能試驗方法之一-氧指數法的試驗裝置、試驗步驟和結果計算。本標準適用于玻璃纖維增強塑料和碳纖維增強塑料的氧指數法的測定。

      本標準僅適用于評定本標準規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 規范性引用文件

      下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協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準。

      GB/T 1446 纖維增強塑料性能試驗方法總則

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

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

3 術語和定義

      下列術語和定義適用于本標準。

3.1

      氧指數 oxygen index

      在規定的試驗條件下，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，它以體積分數表示。

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，與所規定的判據相比較。在不同的氧濃度中試驗一組試樣，測定試樣剛好維持平穩燃燒時的最低氧濃度，用混合氣中氧含量的體積分數表示。

5 試驗裝置

5.1 氧指數測定儀

      氧指數測定儀示意圖如圖1所示。

5.1.1 燃燒筒

      最小內徑75mm、高450mm、頂部限流蓋出口的內徑為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，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件。試樣夾及其支撐物的輪廓應光滑，使引入氣體的喘流最小化。

5.1.3 流量測量和控制系統

      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％，調節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：

      7——測溫裝置；

      8——裝有玻璃的支座；

      9——基座架；

      10——氣體預混合結點；

      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 氧指數測定儀示意圖

5.2 氣源

      用GB/T 3863中所規定的氧和GB/T 3864中所規定的氮及所需的氧、氮氣鋼瓶和調節裝置。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

      能排除燃燒產生的煙塵和灰粒，但不應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試樣制備的有關規定。

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，但試驗結果只能在同樣厚度下比較。

6.3 試樣數量

      每組試樣不少于5根。

6.4 外觀要求

      試樣外觀應符合GB/T 1446的有關規定。

6.5 狀態調節與試驗環境

      狀態調節和試驗環境按GB/T 1446有關規定執行。

7 試驗步驟

7.1 試樣測量

      測量試樣尺寸，厚度準確至0.01mm。

7.2 設備檢查

      試驗前，應轉動閥門，檢查連接處是否漏氣。

7.3 開始試驗時氧濃度的確定

      根據經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，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高于燃燒筒底部至少100mm。

7.5 調節氣體控制裝置

      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表面。在確認試樣頂端全部著火后，立即移去點火器，開始記時。

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