状态调节对材料热解特性参数的影响研究
453消防科学与技术2018年4月第37卷第4期修改时间：2018年03月30日18:24:16电脑XF-E排图文yjy校对
摘要：状态调节是材料燃烧特性试验前的必要环节，对热解参数结果可能产生重要影响。以不同含水率胶合板和织物试样为例，分别进行锥形量热仪、单体燃烧和垂直燃烧试验，对比热释放速率、总放热量、燃烧增长率指数、续燃、阴燃和损毁长度等特性参数的差异及产生原因，分析水分含量的差别在不同材料热解试验或试验不同阶段的影响及表现形式。研究结论有助于加深试验操作者对状态调节处理的认识程度，提高试验过程的稳定性和结论的准确性。关键词：建筑材料；建筑制品；状态调节；燃烧性能；热释放速率中图分类号：X924.4,TK121,TU531文献标志码：B文章编号：1009-0029（2018）04-0453-04
状态调节是使材料或试样的物理属性达到标准状态的操作过程，一般指试样的质量、温度、湿度和含水率等参数恒定于满足标准要求的某种状态，为保证采用同一试验方法的多种材料的试验结果具有可比性，使其试验前的原始状态保持一致，必须经过适宜的状态调节处理。建筑材料及制品的范围非常广，试样自身属性差异很大，部分材料受储存环境影响非常明显，同一材料处于不同环境条件中形成的差异化原始状态能够对试验结果产生巨大影响，从而影响试验过程的稳定性、测试结果的可比性和评定结论的公正性。为此，建筑材料及制品燃烧试验方法大都对试样的前期状态调节要求做出了明确规定，常见试样的状态调节处理方法及要求有3种。（1）特定温度条件下恒定时间。适用于考察指标包含质量损失的试验类型，采用适宜温度，在保证材料自身属性不因高温发生改变的前提下去除试样所含水分。（2）特定温、湿度条件下恒定时间。适用于大部分建筑及装修板材试样，恒定时间已经能够保证试样处于统一的原始状态。（3）特定温、湿度条件下至质量恒定。适用于极易受到外部环境条件影响，易吸湿的试样类型，如纺织品，必须通过监测连续时间间隔内试样质量已达恒定，确认试样不再与所处的标准调节环境发生明显水分交换。笔者选择典型试样，分别针对状态调节前后的试样进行燃烧对比试验，考察不同湿度（含水率）条件下，试样热解参数的主要差异化特征，并给出结论。1锥形量热仪对比试验为了充分体现试样状态调节对试验结果的影响，笔者拟采用特定温、湿度条件下恒定质量的调节模式，以GB/T16172-2007《建筑材料热释放速率试验方法》、和GB/T20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》为切入点，分别选择胶合板为例进行燃烧试验，获取热释放速率、总热释放和燃烧增长率指数等参数。采用9mm厚胶合板，制备单体燃烧试样1500mm×1000mm的4块，1500mm×500mm的4块，锥形量热仪试样100mm×100mm的4块，上述试样分别放置于23℃，相对湿度50%、80%两种调节环境下，保持48h。质量及含水率的测试情况如，表1所示。表1两种状态调节环境下试样监测数据23℃，50%调节前含水率11.5%11.0%11.5%11.5%11.0%10.5%质量/g49.5650.127542.657519.613749.623758.96调节后含水率10.5%11.0%10.5%11.5%11.0%11.5%质量/g49.6850.087539.847516.813752.133759.6923℃，80%调节前含水率9.5%9.0%9.0%10.0%10.5%10.5%质量/g48.6550.057486.967495.323748.473750.11调节后含水率17.5%19.5%18.0%19.5%18.5%19.0%质量/g51.6852.897764.957752.553865.623878.75由表1可知，低湿度处理条件下调节前后试样含水率和质量无明显变化（以下称“低含水率试样”），高湿度条件下试样调节前后含水率明显上升（以下称“高含水率试样”），增幅接近100%，且试样质量增重显著。1.130kW/m2辐射强度下胶合板试验图1、图2为30kW/m2辐射强度下胶合板试验结果。
040206080100120140160180200220
200400600800试验时间/s热释放速率/kW调湿前调湿后
图1胶合板燃烧热释放速率曲线（1）两种含水率胶合板的热解过程类似，可分为3个阶段：点燃时刻至220s为热释放速率第一峰值形成阶段；220～580s为热释放速率第二峰值形成阶段；580s后为阴燃阶段。第一阶段，两种试样的点燃时间都在10s左右，说明试样含水率的差别未对点燃时间造成影响。试样被点燃状态调节对材料热解特性参数的影响研究
杨亮，赵婧，李玮瑜（公安部天津消防研究所，天津300382）消防理论研究
454FireScienceandTechnology，April2018,Vol37,No.4修改时间：2018年03月30日18:24:16
后，高含水率试样受火面所含水分逐渐显现出其燃烧抑制作用，火焰高度减小，热释放速率较低含水率试样明显下降，至试验时间210s左右，低含水率试样热释放速率约40kW/m2，而高含水率试样仅为20kW/m2。
02010304050
200400600800试验时间/s总放热量/MJ调温前调湿后
图2胶合板总放热量第二阶段，随着热辐射效应的逐渐积累，试样表面炭化层开始热解，使更多的氧气进入板材内部，燃烧程度由弱渐强，热释放速率增加。此阶段高含水率试样的热释放速率始终低于低含水率试样，即燃烧发展较慢，板材的热解深度相对较低。随着外部热辐射的持续烘干作用，两种板材试样的实时含水率差别逐渐削弱，而高含水率试样由于试验前期水分抑制燃烧而剩余更多的可燃物质开始逐渐发挥作用，热释放速率在350s后仍能保持较高增长，直至480s出现最大值约200kW/m2后迅速下降，而该时刻低含水率试样由于可燃物质早已消耗殆尽，热释放速率曲线提前进入下行通道。第三阶段，两种试样明焰燃烧过程都已接近尾声，转入燃烧炭化产物的持续阴燃过程，由于此阶段两种试样所含水分都已完全蒸发，含水率不再对燃烧过程产生影响，阴燃热释放速率二者基本一致。（2）总放热量曲线也验证了上述分析，第一阶段峰值过后高含水率试样热释放速率低于低含水率试样，放热量曲线上高含水率曲线斜率就低于低含水率试样曲线。而第二阶段由于高含水率试样燃烧热释放速率发展进度相对较慢，上升阶段过程较长，最终第二峰值出现时刻较晚，体现在总放热量曲线上即为高含水率试样放热量曲线拐点出现较晚。1.250kW/m2辐射强度下胶合板试验图3、图4为50kW/m2辐射强度下胶合板试验结果。
050100150220
200100400300600500700试验时间/s热释放速率/kW调湿前调湿后
图3胶合板燃烧热释放速率曲线辐射强度增至50kW/m2后，两种湿度条件胶合板的热释放速率和总放热量曲线整体吻合程度较30kW/m2下明显增加。热释放速率曲线中第一阶段中曲线峰值及出现时间非常接近，第一阶段的燃烧过程仅发生在板材形成的致密炭化层上部的表面部分，参与燃烧的试样厚度较薄，所含水分在50kW/m2辐射条件下短时间即被烘干。因此，含水率差别并不会对该阶段的燃烧过程形成显著影响，炭化层形成后试样的燃烧热释放速率已降至最低。
02010304050
200400600100300500700试验时间/s总放热量/MJ调湿前调湿后
图4胶合板总放热量炭化层在180s后开始分解，较30kW/m2试验提前约30s。下部未燃烧板材逐渐失去炭化层的保护效应后燃烧进入第二阶段。第二阶段中高含水率试样的热释放增速有所减缓，峰值约170kW/m2，而低含水率试样的对应峰值约205kW/m2，二者相差近20%。笔者认为出现上述偏离的原因在于，高含水率试样内部水分含量一定程度上抑制了炭化层的分解速度，阻碍了氧气与可燃物质的直接接触，而低含水率试样表面炭化层的分解速度更快，氧气更容易透过松散的炭化层而与木材直接接触形成助燃，促进热释放速率的上升。总放热量曲线中，180s前两种试样热量积累速度几乎相同，180s后低含水率试样热量积累加快，曲线斜率增大，拐点出现较早，与试样的实际燃烧特征保持一致。2单体燃烧对比试验笔者对上述试样分别进行了单体燃烧试验（SBI），采集的热解特性参数包括燃烧增长速率指数（FIGRA），总放热量（THR）。图5、图6为FIGRA和THR随时间变化的曲线图。FIGRA反映了燃烧热释放速率增长速度的快慢，采用两种THR初始值计算方式，即FIGRA（0.2）和FIGRA（0.4），分别表示总放热量达到0.2MJ和0.4MJ后燃烧增长率指数的最大值。两种试样的FIGRA指数最大值均出现在试验开始阶段，高含水率试样燃烧试验于370s时THR=0.2MJ，此后的FIGRA最大值，即FIGRA（0.2）=74.6W/s，出现于372s；405s时THR=0.4MJ，此后的FIGRA最大值，即FIGRA（0.4）=67.0W/s，出现于411s。低含水率试样燃烧试验于363s时THR=0.2MJ，此后的FIGRA最大值，即FIGRA（0.2）=158.3W/s，出现于384s；380s时THR=0.4MJ，此后的FIGRA最大值，即FIGRA（0.4）=158.3MJ，出现于384s。GB8624-2012中规定，FIGRA（0.2）＜120W/s用于判定试样符合
455消防科学与技术2018年4月第37卷第4期修改时间：2018年03月30日18:24:16
B1B级要求，而FIGRA（0.4）＜250W/s用于判定试样符合B1C级要求，故就SBI试验而言，高含水率试样达到B1B级，而低含水率试样仅达到B1C级。
09070503010170150130110
300100600500800700900试验时间/sFIGRA/W/s
2004000.2 高湿度0.4 高湿度0.2 低湿度0.4 低湿度
图5两种试样FIGRA曲线
02134567
200400700100300500900600800试验时间/s总放热量/MJ高湿度低湿度
图6两种试样单体燃烧总放热量曲线3不同含水率条件下织物燃烧试验纺织品也是燃烧性能易受试样含水率影响的材料，状态调节处理十分必要。笔者将处于同样相对高湿度环境中的纯棉座椅面料（简称“试样A”）和化纤窗帘面料（简称“试样B”）依据GB/T6529-2008《纺织品调湿和试验用标准大气》中的规定，在标准大气条件即温度（20±2）℃，相对湿度65%±3%的环境中放置24h，达到质量恒定。调节前后的各3块试样依据GB/T5455-2014《纺织品燃烧性能垂直方向损毁长度阴燃和续燃时间的测定》进行垂直燃烧试验。试验结果如表2、表3所示（表中m1为状态调节前试样质量，m2为调节后试样质量），垂直燃烧后试样如图7～图10所示。表2试样A调节前后质量及燃烧特性参数试样试样A-1试样A-2试样A-3平均调节前m1/g11.9411.8511.9711.92续燃/s2.52.63.02.7阴燃/s0.00.00.00.0损毁长度/mm25232725调节后m2/g11.1811.1411.2311.18续燃/s3.52.93.93.4阴燃/s0.00.00.00.0损毁长度/mm41394441试样A为棉质座椅面料，吸潮能力较强，在状态调节过程中流失掉棉纤维中所含水分，导致试样在相同试验条件下的燃烧特性发生明显变化，续燃时间和最终损毁长度都有所增加，阻燃性能变差。而试样B为化纤成分，属高分子聚合材料，不存在显著的类似棉质材料纤维内部吸水问题，故调节前后试样质量稳定，含水率变化极小，试样在同等条件下的燃烧特性基本一致。两种不同材质试样的状态调节处理及燃烧特性试验说明织物吸潮能力很大程度上会受到材质特性的影响，棉质材料易吸水，状态调节与否明显影响燃烧试验结果，而由化纤、聚酯纤维等高分子材料纺织而成的织物试样自身吸水性较差，状态调节前后燃烧特性变化不明显。表3试样B调节前后质量及燃烧特性参数试样试样1试样2试样3平均调节前m1/g6.026.005.986.00续燃/s0.00.00.00.0阴燃/s0.00.00.00.0损毁长度/mm112108106109调节后m2/g6.045.995.996.01续燃/s0.00.00.00.0阴燃/s0.00.00.00.0损毁长度/mm105111113110
蒙脱石对油页岩干酪根热解特性的影响
第3期 丁焘等：聚甲氧基甲缩醛的合成及其应用研究进展 ·765·
[32] LI H，SONG H，CHEN L，et al. Designed SO42−/Fe2O3-SiO2 solid acids for polyoxymethylene dimethyl ethers synthesis：the acid sites control and reaction pathways[J]. Applied Catalysis B：Environmental，2015，165：466-476. [33] QI Z，HUI W，QIN Z，et al. Synthesis of polyoxymethylene dimethyl ethers from methanol and trioxymethylene with molecular sieves as catalysts[J]. Journal of Fuel Chemistry and Technology，2011，39（12）：918-923. [34] WU J，ZHU H，WU Z，et al. High Si/Al ratio HZSM-5 zeolite：an efficient catalyst for the synthesis of polyoxymethylene dimethyl ethers from dimethoxymethane and trioxymethylene[J]. Green Chemistry，2015，17（4）：2353-2357. [35] 李为民，赵强，左同梅，等. 酸功能化离子液体催化合成聚缩醛二甲醚[J]. 燃料化学学报，2014，42（4）：501-506. [36] WU Q，WANG M，HAO Y，et al. Synthesis of polyoxymethylene dimethyl ethers catalyzed by brønsted acid ionic liquids with alkanesulfonic acid groups[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research，2014，53（42）：16254-16260. [37] BURGER Jakob，STRÖFER Eckhard，HASSE Hans. Chemical equilibrium and reaction kinetics of the heterogeneously[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research，2012，51（39）：12751-12761. [38] ZHAO Huaju，XU Zheng，CHEN Hui，et al. Mechanism of chain propagation for the synthesis of polyoxymethylene dimethyl ethers[J]. Journal of Energy Chemistry，2013，22（6）：833-836. [39] 邓小丹，韩冬云，李秀萍，等. 聚甲氧基二甲醚对柴油性质的影响[J]. 当代化工，2013，42（11）：1508-1510. [40] WANG X D，XIONG C H，AN G J，et al. Study on the effects of oxygenated fuels on diesel engine performance[J]. Applied Mechanics and Materials，2014，672：1580-1583. [41] PELLEGRINI L，MARCHIONNA M，PATRINI R，et al. Emission performance of neat and blended polyoxymethylene dimethyl ethers in an old light-duty diesel car[R]. SAE Technical Paper，2013. [42] PELLEGRINI L，PATRINI R，MARCHIONNA M. Effect of POMDME blend on PAH emissions and particulate size distribution from an in-use light-duty diesel engine[R]. SAE Technical Paper，2014. [43] 山西华顿实业有限公司. 一种高清洁柴油组分：103666598[P]. 2014-03-26. [44] 成都天丰清洁能源发展有限公司. 一种基于国标汽油组分的二甲氧基甲烷汽油：103952191[P].2014-07-30. [45] 北京东方红升新能源应用技术研究院有限公司. 聚甲氧基二甲醚作为环保型溶剂油的新用途：104031194[P].2014-09-10. [46] 许世海，熊云，刘晓. 液体燃料的性质及应用[M]. 北京：中国石化出版社，2010：3-6. [47] 韩红梅. 聚甲氧基二甲醚合成技术进展及产业化建议[J]. 煤炭加工与综合利用，2014（4）：30-32.
不同混合比催化剂对生物质热解特性的影响
第４０卷第１期
２０１３年１月 华北电力大学学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏ１．４０．Ｎｏ．１
Ｊａｎ．，２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ＩＳＳＮ．１００７—２６９１．２０１３．０１．０１９
不同混合比催化剂对生物质热解特性的影响
陈鸿伟，黄雪丽，王威威
（华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定０７１００３）
摘要：基于更加深入的了解生物质催化热解行为，对稻秆进行脱灰预处理（水洗和酸洗），分析灰成分中金
属元素在热解过程的作用，同时尝试将Ｋ ＣＯ 与白云石进行不同比例掺混，添加到酸洗样中，研究不同混合
比催化剂对生物质热解的影响规律。试验结果表明，脱灰预处理在一定程度上阻碍了生物质的热解，水洗样
在３００℃附近出现肩状峰，即对生物质三组分结构上产生一些影响；而添加金属盐对生物质热解有一定促进
作用，其中添加７％Ｋ２ＣＯ３试样在６５０℃附近热解焦产率最低，添加白云石试样在７２０℃以后表现出催化
作用且最大失重速率随白云石比例增加而增大，当Ｋ２Ｃ０３与白云石混合比例为７：３时，生物质热解速率最
大为一０．００４ ５／ｓ，且热解焦产率最小，表现出更好的催化活性。
关键词：生物质；脱灰；热解；混合催化剂
中图分类号：ＴＫ１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—２６９１（２０１３）０１～００９３—０５
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｒａｔｉｏ ｏｎ ｂｉｏｍａｓｓ
ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ—ｗｅｉ，ＨＵＡＮＧ Ｘｕｅ—ｌｉ，ＷＡＮＧ Ｗｅｉ—ｗｅｉ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃｎｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３，Ｃｈｉｎａ）
abaqus中gruneisen状态方程
abaqus中gruneisen状态方程
【摘要】
Gruneisen equation of state is an important component in
Abaqus simulation software, as it plays a crucial role in accurately
modeling material behavior under dynamic loading conditions.
This article provides an overview of the significance of the
Gruneisen equation in Abaqus, its definition, and application.
The implementation of the Gruneisen equation in Abaqus,
including its parameters and range of values, is discussed along
with its impact on material properties. The relationship between
the Gruneisen equation and acoustic wave velocities is explored,
as well as its application in seismic wave propagation. The
conclusion highlights the importance and practicality of the
Gruneisen equation in Abaqus, suggests future developments in
engineering applications, and recommends further research into
铝合金扣板燃烧性能的试验研究
铝合金扣板燃烧性能的试验研究
金辉
【摘 要】从建筑装修材料使用发展的现状出发,对铝合金扣板材料进行多项燃烧性能试验.结合建筑内部装修设计的防火性能要求,分析铝合金扣板材料的适用性,取得了规范未明确规定但又能符合实际防火性能要求的认识和意见.
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2011(038)005
【总页数】3页(P91-93)
【关键词】铝合金;扣板;燃烧性能;试验
【作 者】金辉
【作者单位】杭州市公安消防局,浙江,杭州,310008
【正文语种】中 文
【中图分类】TU56+4
现代建筑的室内装修设计从美观、清洁的需求出发，天花吊顶已经成为非常普遍的方案。在天花吊顶材料的选择中，石膏板、矿棉板、PVC及铝合金扣板都是常见的品种。随着制造工艺的改进，在一些装修美观要求较高的场所，采用铝合金扣板做天花吊顶已经成为了发展趋势。本文对铝合金扣板的燃烧性能进行研究，探讨该类材料在防火要求较高的特殊场所的适用性。
1 铝合金扣板的特点 铝合金扣板的板型多，线条流畅，颜色丰富，外观效果良好，更具有一定的防火、防潮、易安装、易清洗等特点，受到了广泛的欢迎。为起到防腐蚀和美观的作用，铝合金扣板一般都需要进行表面处理。铝合金扣板刚问世时只有喷涂油漆的工艺，后发展到滚涂油漆工艺，再到现在普遍使用的覆膜工艺。现在铝合金扣板的覆膜多为PVC膜或PET膜，因此，覆膜铝合金扣板的板材属于复合材料的范畴。
1.1 铝合金扣板材料的机械特性
铝合金扣板会因合金含量的不同使其机械性能不同，目前国内用于天花吊顶材料的铝合金板材大致可分为3类：
（1）铝镁合金，同时含有部分锰。该材料的最大优点是抗氧化能力好，因为含锰，因此具有一定的强度和刚度，是目前天花吊顶最理想的材料。
（2）铝锰合金。该材料强度与刚度略优于铝镁合金，但抗氧化能力略低于铝镁合金。如两面都进行防护处理，基本上解决其抗氧化能力不如铝镁合金的缺点。
磁性材料的磁熵变与磁场强度研究
磁性材料的磁熵变与磁场强度研究
磁性材料是一类具有磁性的物质，常用于电子设备、能源储存等领域。磁场是磁性材料中的关键参量之一，决定了其磁性能。磁熵变作为描述磁性材料在磁场变化下的热力学性质的重要参数，对于深入理解磁性材料的磁性行为具有重要意义。本文将探讨磁熵变与磁场强度之间的关系以及对磁性材料性能的影响。
一、什么是磁熵变
磁熵变是指磁性材料在外加磁场下，磁化状态发生变化时热力学系统熵的变化，即磁化状态的改变所带来的热力学效应。熵是热力学的基本概念之一，表示系统的无序程度，熵增代表系统趋于更加无序和混乱。磁熵变的正负与磁矩和磁场之间的关系密切相关，是描述磁性材料响应外部磁场的重要参数。
二、磁熵变与磁场强度之间的关系
磁熵变与外部磁场强度呈线性关系，即磁熵变正比于磁场强度。在低温下，磁熵变可通过下式计算：
ΔS = ∫(∂M/∂H) dH
其中，ΔS为磁熵变，M为磁化强度，H为磁场强度。该公式表明磁熵变与磁化强度对磁场强度的变化率成正比。
磁熵变与磁场强度之间的关系可由实验直接观测。通过实验测量磁熵变与磁场强度的曲线，可以明确磁性材料对磁场强度的响应特性。不同磁性材料的磁熵变-磁场强度曲线形态各异，反映了其特有的磁性行为。
三、磁熵变对磁性材料性能的影响
磁熵变是磁性材料的重要性能参数，对其实际应用具有重要影响。磁性材料的磁熵变等效于热容变化，可以用于制冷和电磁吸热等领域。 在磁制冷中，通过对磁性材料的磁场控制，使其在磁化状态发生变化时吸收或释放热量，实现制冷效果。由于磁熵变与磁场强度呈正比关系，通过调节磁场强度可以改变磁熵变大小，从而实现可控的制冷过程。
在电磁吸热方面，磁熵变用于将磁能转化为热能。磁性材料在外加磁场下发生磁化状态变化时，会产生磁熵变效应，从而吸收磁能并转化为热能。通过磁熵变的利用，可以实现高效的电磁吸热，广泛应用于热治疗、能源储存等领域。
此外，磁熵变还可以用于改善磁性材料的应力和温度稳定性。磁熵变具有一定的惰性，使得磁性材料在受到外界应力或温度变化时能够保持较稳定的磁化状态。
含阻燃涂料的装饰材料热稳定性的热重法研究
第３２卷第４期 青岛科技大学学报（自然科学版） Ｖｏ１．３２ Ｎｏ．４ ２０１ｉ年８月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏ１ｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａ１ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ａｕｇ．２０１１
文章编号：１６７２—６９８７（２０１１）０４—０３９０—０５
含阻燃涂料的装饰材料热稳定性的热重法研究
颜龙 。贾晓林 ，夏云春“。罗 静
（１．青岛科技大学环境与安全工程学院，山东青岛２６６０４２；２．西南林业大学保护生物学学院，云南昆明６５０２２４）
摘 要：利用热重分析仪对阻燃涂料处理后的松木进行热重分析，得出相关的热解参数。 对影响热重曲线的几个主要因素进行分析，试验得到，热重分析时，气体流量选３０ ｍＬ・
ｍｉｎ～，升温速率选３０ ｏＣ・ｍｉｎ 和选较细粒径为宜。通过对阻燃处理前后样品的ＴＧ 和ＤＴＧ曲线对比，得到阻燃处理样品的峰温、熄火温度都有所降低，着火温度、最终残碳 量明显增加。通过与传统的测试方法进行对比分析，热重分析法能较稳定地反映阻燃涂
料的热稳定性和对阻燃材料的燃烧性能进行客观评价。
关键词：热重曲线；ＤＴＧ曲线；阻燃性能；装饰材料 中图分类号：ＴＫ １６ 文献标志码：Ａ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｄｅｃｏｒａｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｉｔｈ
Ｆｉｒｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｒｍｏ—ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ Ａｐｐｒｏａｃｈ
ＹＡＮ Ｌｏｎｇ ，ＪＩＡ Ｘｉａｏ－ｌｉｎ ，ＸＩＡ Ｙｕｎ－ｃｈｕｎ ，ＬＵＯ Ｊｉｎｇ２ （１．Ｃｏｉｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０４２，Ｃｈｉｎａ ２．Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４，Ｃｈｉｎａ）
实验参数对力曲线中Cassie-Wenzel_状态转换信息的影响
第52卷 第12期 表面技术 2023年12月 SURFACE TECHNOLOGY ·169·
收稿日期：2023-09-30；修订日期：2023-11-27 Received：2023-09-30；Revised：2023-11-27 基金项目：国家自然科学基金（51775248）；江苏大学2023年大学生创新训练计划（202310299905X） Fund：The National Natural Science Foundation of China (51775248); Funded by the Innovation Training Program of Jiangsu University in 2023 for university students (202310299905X) 引文格式：金卫凤, 李鑫, 李健, 等. 实验参数对力曲线中Cassie-Wenzel状态转换信息的影响[J]. 表面技术, 2023, 52(12): 169-177. JIN Wei-feng, LI Xin, LI Jian, et al. Effect of Experimental Parameters on Cassie-Wenzel State Transition Information in Force Response Curve[J]. Surface Technology, 2023, 52(12): 169-177. *通信作者（Corresponding author） 实验参数对力曲线中Cassie-Wenzel
状态转换信息的影响
金卫凤a，李鑫a，李健b*，张家宇a，郑浩a
（江苏大学 a.机械工程学院 b.材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013）
摘要：目的 探明合适的实验参数范围，以获取稳定的润湿状态转换信息，考察实验系统误差、实验过程参
数、表面润湿性能和润湿状态转换条件等对力曲线上润湿状态转换信息的影响规律。方法 根据力曲线法的
燃烧热值测定的苯甲酸状态调节研究
燃烧热值测定的苯甲酸状态调节研究
通过对不同预处理条件下的苯甲酸进行测试，研究苯甲酸对燃烧热值测定的影响。结果表明，不同条件的状态调节对燃烧热值的测定有一定影响。
标签：燃烧热值；苯甲酸；燃烧性能
1 前言
燃烧热值的测定需要使用苯甲酸对量热仪进行水当量标定，并作为助燃物对试样进行测试。标准GB/T 14402-2007建筑材料及制品燃烧性能-燃烧热值的测定，对苯甲酸的状态调节进行了规定，但原文定义含糊，没有具体说明预处理细节，因此对各种预处理方式进行了测试比对。
2 标准理解
标准GB/T 14402-2007对苯甲酸状态调节要求是：试验前，应将粉末试样、苯甲酸和“香烟纸”按照EN 13238的要求进行状态调节。EN 13238（2010）的要求是：试样在循环空气流通的调节下，维持温度（23±2） ℃和相对湿度（50±5） %。这里的重点是试样，由于部分建材如木材有吸湿特性，所以标准设定了一个标准大气环境，确保测试的一致性。按文字理解，苯甲酸也应该在此环境条件下进行状态调节。苯甲酸作为一种化学品，储存的要求是保持容器密封。这显然和标准规定的环境条件有矛盾。因为如果苯甲酸的容器密封，则没有必要放置在标准规定的环境条件下，但如果容器敞开，则面临空气的氧化和湿气影响。因此笔者设计了3个储存方案，研究各类储存条件对热值测定的影响。
3 测试方案
选用的仪器是湖南三德公司的SDACM-4000半自动量热仪，苯甲酸为中国计量科学研究院的标准物质GBW（E）130035，发热量是26459 g/J，不確定的0.1%：如图1所示：
在一瓶新开封的苯甲酸内选取3组样品，第1组，继续用瓶子密封储存，完全不受空气的影响；第2组，用滤纸包裹，暴露在温度（23±2） ℃ 和相对湿度（50±5） %的循环空气中，不受空气中的水份影响；第3组，完全敞开在温度（23±2） ℃ 和相对湿度（50±5） %的循环空气中，受空气中的水份影响。先用第一组样品标定量热仪的水当量，经过15天后，测试3组苯甲酸的热值；再经过15天后，再次测试3组苯甲酸的热值；最后整理分析数据。
生物质材料的热解特性研究
生物质材料的热解特性研究
在当今追求可持续发展和环境保护的时代，生物质材料作为一种可再生资源，其开发和利用备受关注。其中，生物质材料的热解特性研究成为了一个重要的领域，对于提高生物质能源的转化效率、优化热解工艺以及开发新型生物质材料具有重要意义。
生物质材料主要来源于植物、动物和微生物等有机物质，包括木材、秸秆、稻壳、藻类等。这些材料具有丰富的化学成分和复杂的结构，其热解过程受到多种因素的影响。
热解是指在无氧或缺氧的条件下，将生物质材料加热至一定温度，使其发生分解反应，产生气体、液体和固体产物的过程。在热解过程中，温度是最关键的因素之一。随着温度的升高，生物质材料的热解反应速率加快，产物的分布和性质也会发生显著变化。较低温度下，主要产生固体产物（如生物炭）；而在较高温度下，气体和液体产物（如生物油和热解气）的比例增加。
生物质材料的种类和组成对热解特性也有着重要影响。不同的生物质材料具有不同的纤维素、半纤维素和木质素含量。纤维素是一种多糖，其热稳定性相对较高，在较高温度下才会分解；半纤维素的结构较为松散，容易在较低温度下分解；木质素则是一种复杂的芳香族聚合物，其热解过程较为复杂，需要较高的能量。 除了温度和材料本身的组成，热解反应的气氛、加热速率以及反应时间等也会对热解特性产生影响。在惰性气氛（如氮气）中，热解反应相对较为平稳，有利于控制产物的分布；而在氧化性气氛中，可能会发生部分燃烧反应，影响热解产物的质量和产量。较快的加热速率会导致热解反应在较短时间内完成，但可能会使产物分布不均匀；较长的反应时间则有助于提高热解的转化率，但也可能导致二次反应的发生，影响产物的品质。
为了深入研究生物质材料的热解特性，科研人员采用了多种实验方法和分析技术。热重分析（TGA）是一种常用的手段，通过测量生物质材料在加热过程中的质量变化，来分析热解反应的动力学和热力学特性。此外，还可以利用气相色谱质谱联用（GCMS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等方法对热解产物进行成分分析，了解气体、液体和固体产物的化学组成和结构。
考虑相变影响的热弹塑性本构关系
采用清华大学王志刚的考虑相变影响的热弹塑性本构关系的思路，建立该实验点焊过程中的考虑相变影响的本构关系。设应变速度可分为弹性应变速度e、塑性应变速度p、热应变速度T、相变应变速度tv和相变塑性应变速度tp，即
epTtvtp
由胡克定律得到
1111()()()eNIIIItrtrTtrEETETEEE其中右边前二项表示由于盈利变化引起的变化，第三项表示温度变化时材料常数变化引起的应变变化，第四项是金相组织变化时材料常数变化引起的应变变化，式中I表示材料某一微小体积中第I相组织的体积分数，该研究中取马氏体m和铁素体f为研究对象，忽略其余相，因此N=2。很明显有f+m=1。
由于微小体积内材料可视为各向同性，得到
0111TNTITIITdT
对于塑性应变，有
1pNIIIFFFFGtrTT
1/2123pFFFFFFFGtrAtrtrK
对于相变应变，有
11tvNIII
式中I为相变膨胀系数。
对于相变塑性应变，有
132tpNIIIKhs 2(1)Ih
焊接过程中，伴随相变，金相组织的体积分数是变化的，由金属学的相变动力学公式决定。
计算采用有限元数值方法，为确定屈服应力、硬化系数及相变塑性系数，需进行各种含碳量、各种温度下的拉伸实验。其余如杨氏模量、热膨胀系数等取自现有文献。