聚氨酯硬泡外墙保温材料的热稳定性分析

在空气和氮气气氛下对聚氨酯硬泡(Rigid Polyurethane Foam,RPUF)进行了热重分析。在空气气氛下将样品分别以10℃/min、20℃/min、40℃/min和50℃/min的升温速率从室温加热至800℃。用Flynn-Wal-l Ozawa(FWO)等转化率方法和非线性多参数回归方法(Mu-ltivariate Non-linear Regression Method)计算热动力学参数。RPUF在空气和氮气气氛中的热解可认为是2步连续反应。RPUF在空气气氛中的热解过程可由Fn→Fn机理准确描述,在氮气气氛中则可由Fn→D3机理描述。基于可靠的动力学参数和反应机理函数,对RPUF在不同温度下的寿命进行了预测。结果表明,RPUF的寿命对温度变化非常敏感,同时受分解气氛等因素的影响。

基于CONE和MCC的典型电缆燃烧性能研究

采用锥形量热仪和微燃烧量热仪对四类不同护套材料的八种电缆样品进行燃烧性能分析,研究结果表明:电缆燃烧热释放过程不仅与护套、绝缘的材料密切相关,也与电缆结构密不可分;对于护套材料相同而大小或结构不同的电缆点燃时间和到达第一个峰值的时间以及第一个峰值最大热释放速率基本一致;聚烯烃无机阻燃材料电缆能够有效降低热释放速率峰值,CO2、CO释放量也明显低于橡胶电缆、普通PVC电缆和阻燃PVC电缆;微燃烧量热仪和锥形量热仪实验数据存在一定的相关性,微燃烧量热仪实验数据可以对电缆锥形量热仪实验的第一燃烧阶段燃烧行为进行预测。

基于粉煤灰的多孔无机保温材料的研制

本文以工业废弃物粉煤灰为主要原料,在较低的成本下利用发泡注浆法制备了一种新型无机轻质多孔保温材料。为获得最佳材料组成配方和相关工艺参数,采用正交实验法L9(34)研究了固含量,原料配比,发泡剂用量和烧结温度对该保温材料性能的影响。研究结果表明:固含量对该保温材料的性能影响最大,烧结温度和发泡剂用量对其性能影响相对较小。在固含量为35wt%,粉煤灰掺加量为80wt%,废玻璃掺加量为15wt%,粘土掺加量为5wt%,发泡剂用量为0.3wt%,烧结温度为950℃时,可以制得抗压强度为0.63MPa,导热系数为0.0597W/(m·K),气孔率为91.1%的新型轻质多孔保温材料。论文结果对粉煤灰的回收利用和建筑物的外墙保温有重要参考意义。

窗口溢流火燃烧试验与数值模拟研究

选取20 cm×40 cm和60 cm×30 cm两个开口工况对窗口溢流火燃烧现象进行试验和模拟研究。试验台基于ISO 9705全尺寸热释放速率试验台搭建,包括燃烧小室、模拟外壁面、温度测量系统和气体分析系统。结果表明,燃烧状态受通风因子影响较大。峰值热释放速率随通风因子的增大而增大,而达到峰值热释放速率的时间和燃烧持续时间呈相反的变化趋势。溢流火焰的壁面贴附效应与小室开口比率(宽高比)有关,宽开口火焰壁面贴附效应比窄开口明显。采用火灾动力学模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)对试验结果进行数值模拟。模拟得到的热释放速率、溢流火焰温度分布、小室温度以及溢流火焰的壁面贴附效应与试验结果吻合较好。

基于正交实验设计的多孔莫来石复合材料的研究

本文以工业废弃物粉煤灰、当地粘土和工业氧化铝为原料,干压成型后采用固相烧结法制备多孔莫来石材料。为获得材料的最佳制备配方和相关工艺参数,应用混合正交试验法(41×24)研究了氧化铝添加量、原料粒径、原材料预处理和烧结温度对合成多孔莫来石复合材料性能的影响。研究结果表明:烧结温度对莫来石性能的影响较大,原料粒径的影响较小。当氧化铝添加量为20wt%,原料粒径为150μm并将原料经过盐酸酸洗处理后,在1200℃下进行烧结,可制得主晶相为莫来石的多孔陶瓷材料,其抗弯强度为44.56 MPa,显气孔率为41.52%,体积密度为1.14 g/cm3及吸水率为36.38%。

膨胀聚苯乙烯泡沫热氧化分解动力学研究

用非等温热重分析方法对膨胀聚苯乙烯泡沫的热氧化分解特性进行了研究.样品在空气气氛下由10,℃/min、20,℃/min、40,℃/min和50,℃/min共4个升温速率从室温加热至800,℃.分别使用积分等转化率方法中的Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahir-Sunose(KAS)方法以及基于动力学补偿效应的恒定动力学参数方法(invariant kinetic parameter method,IKP)计算膨胀聚苯乙烯非等温热氧化分解的动力学参数.由等转化率方法得到的结果可认为膨胀聚苯乙烯泡沫在空气气氛下主要为一步反应.FWO方法和KAS方法得到的平均活化能与IKP方法得到的活化能具有较好的一致性.由IKP方法和常用固相反应机理函数在不同升温速率下动力学参数的对应准则可确定膨胀聚苯乙烯泡沫热氧化分解过程可由成核和核生长控制的机理函数(Avrami Eroféev方程)A1.7描述.