Diese Norm legt die Prüfmethoden für die Werte der thermischen Schutzeigenschaften (im Folgenden „TPP“) und die Bewertung der thermischen Schutzeigenschaften (im Folgenden „TPE“) von Wärmeschutzmaterialien fest, die Aspekte wie Prinzipien, Gesundheit und Sicherheit des Laborpersonals, Ausrüstung und Materialien, Probenvorbereitung und Befeuchtung, Kalibrierung und Wartung, Prüfschritte, Ergebnisberechnung usw. umfassen.

Diese Norm gilt für die Prüfung der thermischen Schutzeigenschaften von einschichtigen oder mehrschichtigen Materialien und wird für die Bewertung von thermischen Schutzmaterialien für Praktiker angewendet, die Konvektions- und Strahlungswärmegefahren ausgesetzt sind. Diese Norm gilt nicht für die Prüfung von Materialien, die nicht flammhemmend sind und bei hohen Temperaturen schmelzen und tropfen können.

Prinzipien

Die Probe wird horizontal platziert und einer Kombinationswärmequelle mit Konvektionsstrahlung ausgesetzt, der einen Gesamtwärmestrom von (84 ± 2) kW / m2 [(2,00 ± 0,05) cal / cm2] aufweist. s]. Verwenden Sie einen Kupfer-Wärmesensor zur Messung und Aufzeichnung der Temperaturänderung der Probe im Laufe der Zeit. Kombinieren Sie die thermischen Parameter des Kupfers, um die Temperaturänderung in die durch die Probe übertragene Wärmeenergie umzuwandeln und eine Wärmereaktionskurve zu erhalten, die sich im Laufe der Zeit ändert. Die thermischen Schutzeigenschaften eines Materials können durch zwei Testmethoden charakterisiert werden:

- 1. Prüfmethode: Das Produkt des gesamten Wärmestroms (d.h. der kumulierten Energie) des Materials, dem die Wärmeübertragungsreaktionskurve des Kupfer-Wärmesensors entspricht, die dem Schnittpunkt der Stoll-Kurve entspricht, erhält den Wert der Wärmeschutzeigenschaften (TPP) der Probe.

2. Prüfmethode: Das Produkt der Expositionszeit und des Gesamtwärmestroms des Kupfermesssensors, wenn die aufgezeichnete Wärmeübertragungsreaktionskurve nach dem Verschieben der vorgeschriebenen Konvektionsstrahlungswärme mit der Stoll-Kurve überschneidet (oder annähernd überschneidet), ist die Wärmeschutzleistungsbewertung (TPE) der Probe.

Testschritte

Thermische Schutzleistungswertprüfung (TPP)

Der Wert des thermischen Schutzes ist der Durchschnittswert der Testergebnisse von drei Proben.

Kalibrieren Sie die Wärmequelle gemäß Schritt 8.1.2.2 bis 8.1.2.5, so dass der Gesamtwärmestrom (84 ± 2) kW / m2 [(2,00 ± 0,05) cal / cm2] erreicht wird. s]， Aufzeichnung der Gesamtwärmestromdaten. Dann entfernen Sie den Probenhalter und laden Sie die Probe und den Sensor zur Prüfvorbereitung ein. Es wird empfohlen, den gesamten Wärmestrom nach Abschluss der Prüfung von insgesamt neun Probensetzen neu zu kalibrieren (die Kalibrierungsfrequenz kann erhöht werden).

3. Die Probe ist auf der Vorderseite zur Wärmequelle gerichtet und auf der Rückseite ist ein Kupferwärmesensor platziert. Die innere Schicht der mehrschichtigen Probe liegt direkt gegenüber dem Sensor. Der Abstand zwischen dem Sensor und der Probe ist berührungslos, wenn nicht berührungslos, und muss im Bericht angegeben werden. Der 6,4 mm dicke Abstandsrahmen wird nur bei berührungslosen Tests verwendet.

Verwendung mehrlagiger Probenabschnittsrahmen – Berührungslose Tests (plus Abstandsrahmen) werden häufig zur Simulation der Luftschicht zwischen der inneren Kleidungsschicht und dem Träger verwendet. Bei dieser Prüfmethode wird für mehrschichtige Proben mit einer Prüfdauer von mehr als 60 s keine berührungsfreie Prüfung empfohlen.

4. Verwenden Sie vor dem Test eine Wärmedämmung, um die Wärmequelle zu isolieren. Nachdem die Wärmedämmung entfernt wurde, wurde die Probe an einem zentralen Punkt über der Wärmequelle ausgesetzt und begann die Aufzeichnung von Daten.

Wenn die kumulierte Energie, die durch den Kupfer-Wärmesensor gemessen wurde (Berechnungsmethode siehe 10.2), mit der Stoll-Kurve geschnitten ist, unterbrechen Sie den Test, erfassen Sie die Expositionszeit und verschieben Sie die Probe aus der Wärmequelle. Die Formel zur Berechnung der Stoll-Kurve siehe 10.1.

Der Wert des thermischen Schutzes ist das Produkt der Belichtungszeit und des kalibrierten Gesamtwärmestroms (siehe Formel 10.3).

Aufzeichnung der im Test beobachteten Phänomene.

8. Abkühlen Sie die Probenhalter und die Sensorkomponente auf (28 bis 33) °C (die Temperatur der menschlichen Epidermis simuliert), und testen Sie die restlichen Proben gemäß Schritten 9.1.3 bis 9.1.7. Nach Abschluss der drei Probentests wird der Durchschnittswert als Wert der thermischen Schutzleistung der Probe aufgezeichnet.

Entfernen Sie die Testergebnisse, die einen Unterschied von mehr als ± 10% vom Durchschnittswert haben, und fügen Sie drei Proben zum Test ein.

Prüfung der thermischen Schutzleistung (TPE)

In der Regel müssen drei Probensetzen zur Bewertung der thermischen Schutzleistung abgeschlossen werden, eine Probensette bestimmt die Bewertungszeit und die letzten zwei Probensetzen werden als Bewertungszeit validiert.

2. Kalibrieren Sie die Wärmequelle gemäß Schritt 9.1.2 und erfassen Sie den Gesamtwärmeflusswert.

Testen Sie die Probe nach Schritt 9.1.3-9.1.5 der Methode des Wertes der thermischen Schutzleistung, um die große Expositionszeit (tmax) der Probe zu erhalten.

4. Die große Belichtungszeit durch 2 ist die Belichtungszeit (ttrail).

5. Geben Sie die Expositionszeit (ttrail) in die Gerätesoftware ein, um die Ausrüstungsproben zum Test vorzubereiten.

Wenn die Expositionszeit (ttrail) erreicht ist, wird die Wärmedämmung zurückgesetzt, die Probe verlässt die Wärmequelle, und das Instrument zeichnet immer noch Daten auf. Dabei darf die Umgebungstemperatur nicht über 35 °C liegen.

Wenn diese Anforderung nicht erfüllt werden kann, kann das Probengerät als Ganzes als abnehmbare Struktur entworfen werden, und wenn die Wärmedämmung zurückgesetzt wird, kann das "Probengerät / Probe / Sensor" als Ganzes schnell und manuell von der Wärmequelle entfernt werden, aber die Daten müssen kontinuierlich aufgezeichnet werden.

7, die Probe nach dem Ende der Exposition durch die Wärmequelle sollte die Dauer der kontinuierlichen Datenerfassung des Instruments nicht weniger als 30 s sein, um * die angesammelte Wärmeenergie auf der Probe freizugeben. Wenn die auf dem Sensor gemessene Wärmeübertragungsreaktionskurve abnimmt, kann die Datenerfassung manuell eingestellt werden. Wenn die Wärmeübertragungsreaktionskurve nach 30 s nicht abnimmt, muss die Erfassungszeit verlängert werden (Erfassungszeit nicht länger als 120 s).

Die folgenden Beziehungen zwischen der Wärmeübertragungsreaktionskurve und der Stoll-Kurve, die vom Sensor gemessen wurde, bestimmen die Bewertung der thermischen Schutzleistung.

a) Wenn die Wärmeübertragungsreaktionskurve, die der Sensor innerhalb von 60s (oder 120s) gemessen hat, die Stoll-Kurve übertrifft (d.h. eine Verbrennung von mehr als zwei Graden), muss die Belichtungszeit reduziert werden. Nehmen Sie die niedrigere Belichtungszeit in der Vorfolge (niedrige Belichtungszeit 0) auf den mittleren Wert der aktuellen Belichtungszeit ttrail. Stellen Sie diese Zeit fest und wiederholen Sie Schritte 9.2.5 bis 9.2.7, bis die Wärmeübertragungsreaktionskurve der Probe mit der Stoll-Kurve überschneidet, oder die aktuelle Belichtungszeit ttrail und die Differenz zwischen der vorherigen Belichtungszeit nicht größer als 0,5 s ist, und die thermische Schutzleistung dieser Probengruppe wird als Produkt der aktuellen Belichtungszeit ttrail und des kalibrierten Gesamtwärmedurchflusswertes bewertet.

g) Wenn die Wärmeübertragungsreaktionskurve, die der Sensor innerhalb von 60s (oder 120s) gemessen hat, viel niedriger ist als die Stoll-Kurve (d.h. keine zweite Verbrennung erwartet wird), müssen Sie die Belichtungszeit ttrail erhöhen, den mittleren Wert der aktuellen Belichtungszeit und der höheren Belichtungszeit in der Vorfolge nehmen (die Belichtungszeit gao ist die Belichtungszeit tmax in 9.2.3), setzen Sie diese Zeit und wiederholen Sie Schritte 9.2.5 bis 9.2.7. Bis die Wärmeübertragungsreaktionskurve der Probe mit der Stoll-Kurve überschneidet oder die Differenz zwischen der aktuellen Belichtungszeit ttrail und der vorläufigen Belichtungszeit nicht größer als 0,5 s ist, wird die thermische Schutzleistung dieser Probengruppe als Produkt der aktuellen Belichtungszeit ttrail und der kalibrierten Gesamtwärmedurchflusswert bewertet.

Aufzeichnung der im Test beobachteten Phänomene.

10. Wiederholte Überprüfung der Expositionszeit ttrail, Wärmeschutzleistungsbewertung ist das Produkt der überprüften Expositionszeit ttrail und des kalibrierten Gesamtwärmestroms (Formel siehe 10.4), der Durchschnittswert der drei Werte ist die durchschnittliche Wärmeschutzleistungsbewertung.

Entfernen Sie die Testergebnisse, die einen Unterschied von mehr als ± 10% vom Durchschnittswert haben, und erneut die Probe zum Test ergänzen.