3. 분석 방법론
단열재의 연소로부터 HRR을 평가하기 위해 고려되는 열량측정 접근법은 산소소비량(OC)에 기초한 방출접근법입니다. 이산화탄소 발생 열량보다 산소 소비는 두 가지 주요 이유로 인해 HRR의 상관관계를 분석하는 데 사용됩니다. (1) 황산 칼슘을 기초로 한 건조시스템은 결정수가 없을 때 이산화탄소를 흡수하는 경향이 있어 측정된 인산화탄소 곡선의 형상에 영향을 미치며, (2) 이산화탄소 발생 발생 열량 측정에 대한 에너지 계수의 가변성은 산소소비량(OC)보다 큰 경향이 있습니다. 그런 다음 실험에서 고려된 공식은 OC 열량계에 해당하며, 공식1에서 언급한 것은 원래 Janssens가 제안했으며 Biteau가 재검토했습니다.
여기서 Eo2와 Eco→co2는 각각 일산화탄소 연소에 소비되는 산소의 질량 단위(W/g) 및 산소의 질량 단위당 방출되는 에너지이며, ṁex는 배출 가스의 질량 유량(g/s)이고, γ는 부피 팽창 계수(-), MO2와 Mair는 각각 산소와 공기의 분자량(g/mol), ɸ는 산소 고갈계수(-)입니다. 연소의 유효 열 Hc,eff(J/g)는 다음에 의해 주어진 HRR 및 실험 질량 손실의 계산에 기초하여 정량화됩니다.
여기서 Ǭoc(t)는 HRR(W)이고, 경향은 시험의 종료 시간이며, 손실은 시험 중 총 질량 손실(g)입니다. ‘유효’라는 표기법은 재료의 연소로 얻은 평균값과 관련이 있습니다. 그러나 이런 폼의 대부분에 대한 연소 공정은 불균일하며, 추가 단원에서 표시된 바와 같이 화염에서 불완전연소로 전환됩니다. 그 후 상기 공식이 총 시험 시간동안 적용되면, 얻어진 연소열 값은 단일 공정으로서 화염과 불완전연소를 모두 고려하는 덩어리 값을 나타냅니다.
탄화와 불완전연소를 나타내는 재료에 대한 열분해 가스로부터 발생하는 연소의 유효열은 초기 화염 연소동안 최대 200초까지 임의시간 동안 시도됩니다. 이 기간은 35kW/m²보다 큰 열흐름에 노출된 샘플을 고려하여 선택됩니다.
더 짧은 통합 시간이 25kW/m²에 더 적합할지라도, 이것은 타오르는 연소의 일시적인 과도한 행동으로 인해 큰 오류가 발생합니다. 이것은 임의의 기준이지만, 이 값을 시험의 총 시간을 고려하여 유효값과 비교하는 것이 목적이라는 점에 유의해야합니다.
샘플로부터 질량 측정은 아래 공식에 나타난 바와 같이 샘플의 초기 질량 m0(g)에 대해 정규화됩니다.
여기서 ṁ(t) 및 m(t)는 임의 시간에 정규화된 질량(-) 및 측정된 질량(g)입니다. 추가 단원에서 논의된 바와 같이, 샘플을 준비하는 데 사용된 세라믹 페이퍼는 테스트 중에 질량이 질량이 감소할 것으로 예상되므로 질량 손실의 과대 평가를 포함합니다.
온도 측정과 관련하여 서로 다른 열분해 과정을 평가하기 위해, 실험 설정 #2에서 테스트의 지속 시간은 최대 열 구배가 샘플의 잔류물과 비교될 수 있는 방식으로 선택되었습니다. 따라서 샘플을 시험 종료 후 중심 부분을 절단하고, 시각적 색도 측정에 의해 평가된 다양한 깊이의 열분해 수준을 달성했습니다. 또한 이러한 결과의 일관성은 다른 곳에서 제시된 열중량 실험과 관련이 있습니다.
[다른 열흐름에서 보호층이 없는 A: PIRa, B: PF 샘플의 표준화된 질량(m(t)/m0)]
[다른 외부 열흐름에서 보호층 없는 100mm 두께
A: PIRa, B: PF 샘플의 단위 면적당 열방출률]