固体的燃烧速度资料

固体材料燃烧性能的测试实验讲义一、实验目的1．了解固体材料水平燃烧和垂直燃烧实验的基本原理；2．掌握固体材料水平垂直燃烧仪的使用操作方法；3．掌握固体材料水平燃烧和垂直燃烧实验程序及结果处理方法。

二、实验原理火焰传播是指火焰沿材料表面的发展。

火焰传播是一种表面现象，火焰传播的关键因素是在材料表面的可燃性气体产生，或者在材料内部形成可燃气体同时又能逸至材料表面。

火焰传播必须将材料表面的温度提高至点燃温度，这种升温是由向前传播的火焰的热流引起的。

因此，材料的点燃也与火焰传播有直接的关系。

水平、垂直燃烧法适用于测定固体表面火焰传播性能，实验中水平或垂直地夹住试样一端，对试样自由端施加规定的气体火焰，通过测量线性燃烧速度（水平法）或有焰燃烧及无焰燃烧时间（垂直法）等来评价试样的燃烧性能，可用于初步评价被测高聚物是否适合于某一特定的应用场所。

在国际上，有关固体水平、垂直燃烧试验的标准方法有很多，按点燃源可分为炽热棒法和本生灯法。

本试验采用的是以小火焰本生灯为点燃源。

三、实验仪器本实验仪器为CZF-3型水平垂直燃烧测定仪，根据GB/T2408《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》而研制的，各部分功能与尺寸介绍如下：（1）本生灯管长100mm，可倾斜0-45°；内径（9.5±0.5）mm；本生灯蓝色火焰高度可调范围为20-40mm；本生灯移动距离不小于150mm。

（2）金属筛网水平固定在试样下，与试样最下边间距离10mm，金属筛网的边缘与试样自由端对齐。

（3）金属支承架：用以支撑试样自由端下垂和弯曲的金属支架，支架应长出试样自由端20mm。

火焰沿试样向前推进，支架以相同速度退回。

（4）水平试样夹具的最大的夹持厚度为13mm。

垂直试样夹具的最大夹持厚度为13mm。

（5）试样夹垂直最大调整距离<130mm，水平最大调整距离≥70mm。

（6）试样下端离水平铺置的医用脱脂棉层距离300mm：在试样下端300mm处水平铺置撕薄的脱脂棉层尺寸为50mm×50mm，自然厚度为6mm。

一、实验目的1. 了解固体燃烧的基本原理和条件。

2. 观察不同固体物质燃烧时的现象。

3. 分析燃烧过程中产生的化学反应和产物。

4. 培养实验操作技能和科学探究能力。

二、实验原理固体燃烧是指固体物质与氧气发生化学反应，放出热和光的过程。

燃烧需要满足以下条件：1. 可燃物：具有可燃性的固体物质。

2. 氧气：作为氧化剂，与可燃物发生反应。

3. 着火点：固体物质达到一定温度时，开始燃烧。

三、实验用品1. 实验器材：酒精灯、燃烧匙、试管、镊子、火柴、酒精、集气瓶、水槽、澄清石灰水。

2. 实验药品：硫磺、磷、铁、木炭、铜、镁。

四、实验步骤1. 硫磺燃烧实验- 将一小块硫磺放在燃烧匙上。

- 用酒精灯加热硫磺，观察其燃烧现象。

- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。

2. 磷燃烧实验- 将一小块磷放在燃烧匙上。

- 用酒精灯加热磷，观察其燃烧现象。

- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。

3. 铁燃烧实验- 将一小块铁放在燃烧匙上。

- 用酒精灯加热铁，观察其燃烧现象。

- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。

4. 木炭燃烧实验- 将一小块木炭放在燃烧匙上。

- 用酒精灯加热木炭，观察其燃烧现象。

- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。

5. 铜燃烧实验- 将一小块铜放在燃烧匙上。

- 用酒精灯加热铜，观察其燃烧现象。

- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。

6. 镁燃烧实验- 将一小块镁放在燃烧匙上。

- 用酒精灯加热镁，观察其燃烧现象。

- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。

五、实验现象及分析1. 硫磺燃烧：硫磺燃烧时，产生淡蓝色火焰，有刺激性气味，放出热量。

燃烧产物为二氧化硫，能使澄清石灰水变浑浊。

2. 磷燃烧：磷燃烧时，产生白色烟雾，放出热量。

燃烧产物为五氧化二磷，能使澄清石灰水变浑浊。

3. 铁燃烧：铁燃烧时，火星四射，放出大量热量。

燃烧产物为四氧化三铁，不能使澄清石灰水变浑浊。

4. 木炭燃烧：木炭燃烧时，产生无色火焰，放出热量。

燃烧产物为二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊。

固体物质的燃烧特点一、点火温度固体物质的点火温度是指能使固体物质开始持续燃烧的最低温度。

不同固体物质的点火温度不同，同一物质在不同的环境条件下点火温度也会发生变化。

点火温度与物质的物理状态、组成、含水率、压力等条件有关。

在常压下，许多固体物质的点火温度较高，需要达到几百摄氏度甚至上千摄氏度。

二、燃烧速率固体物质的燃烧速率是指单位时间内物质燃烧的厚度。

燃烧速率决定了燃烧过程的速度和燃烧区的宽度。

不同物质燃烧速率不同，与物质的性质、颗粒大小、含水率、供氧条件等因素有关。

在高温和充足的氧气条件下，许多固体物质的燃烧速率较快，导致燃烧区宽度增加，燃烧过程加速。

三、燃烧热固体物质的燃烧热是指单位质量的物质在完全燃烧时所释放出的热量。

不同物质燃烧热不同，同一种物质燃烧热也因条件不同而有所变化。

燃烧热的大小对于热能利用和火灾危险性评估具有重要意义。

一些物质如煤、木材等燃烧时释放出的热量较大，在能源利用和火力发电等领域有广泛应用。

而一些易燃、易爆物质如硫化物、白磷等燃烧热较大，火灾危险性较高。

四、燃烧产物固体物质的燃烧产物是指物质燃烧后所产生的气体、烟尘和灰烬等物质。

不同物质燃烧产物不同，其组成和性质与原始物质、燃烧条件等因素有关。

燃烧产物的组成和性质对于环境、设备和人身安全等方面都有重要影响。

例如，某些有毒有害气体的产生会对人体健康造成威胁，烟尘和灰烬的排放会对环境造成污染。

五、烟气组成固体物质的燃烧过程中会产生大量的烟气，其组成和性质因物质种类、燃烧条件等因素而异。

烟气中的气体成分主要包括氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气等，还可能含有少量的一氧化碳、硫化物、氮氧化物等有毒有害气体。

烟气中的颗粒物主要为未燃尽的碳黑和灰分，它们的粒径和浓度会影响烟气的能见度和污染程度。

此外，烟气中的含湿量也会影响其温度和污染物扩散。

了解烟气的组成和性质有助于对燃烧过程进行控制和净化处理，减少对环境和人体的危害。

易燃固体的特性、分类及消防注意事项范文易燃固体是指在一定条件下能够燃烧的固体物质，其燃烧速度较快且能产生大量的热能和火焰。

易燃固体的分类主要包括爆炸性固体、自燃性固体和助燃性固体。

在处理易燃固体时，需要注意消防安全，采取相应的措施来预防火灾和控制火势。

易燃固体的特性：1.易燃性：易燃固体具有较低的燃点和高的燃烧能力，一经点火即能迅速燃烧。

2.燃烧速度快：易燃固体的燃烧速度较快，火焰能迅速蔓延，并且能够蔓延到其他可燃物。

3.产生大量热能和火焰：易燃固体燃烧时会产生大量的热能和火焰，燃烧过程中的高温和火焰会对周围环境造成严重破坏。

易燃固体的分类：1.爆炸性固体：爆炸性固体是指在受到外力或热源刺激时能够爆炸的固体物质。

爆炸性固体通常具有较高的爆炸能，一旦遭受冲击、摩擦或火源，就可能发生爆炸。

2.自燃性固体：自燃性固体是指在氧气的存在下，在常温或加热条件下能够自行燃烧的固体物质。

自燃性固体通常具有较高的氧化能力，吸湿性强，与空气中的氧气发生反应并产生热量。

3.助燃性固体：助燃性固体是指在火灾中能够加剧燃烧的固体物质。

助燃性固体通常具有较高的可燃性，能够迅速燃烧，并加强火势的蔓延。

消防注意事项：1.储存和运输：易燃固体应储存在防火、防潮和通风良好的地方，远离热源、明火和静电发生地。

在运输过程中，应采取防火防爆措施，避免碰撞和摩擦。

2.使用和处理：使用易燃固体时要注意防止火花、明火和高温的产生，禁止使用易燃固体作为燃料或添加剂。

处理易燃固体时要避免高温和火源，防止发生燃烧和爆炸。

3.应急响应：一旦发生火灾，应立即采取应急措施，如报警、疏散人员和封锁危险区域等。

使用合适的消防器材进行灭火，尽量减少火势的蔓延。

4.防护措施：在处理易燃固体时，应佩戴防护服、防护手套和防护眼镜等防护设备，防止物质的直接接触和对人体的伤害。

5.消防设备：应配备合适的消防设备，如灭火器、消防栓和喷淋系统等，确保及时发现火灾并进行灭火。

实验四易燃固体燃烧速度实验实验目的1、学会使用固体燃烧速度测定仪测定金属和非金属样品的燃烧速度。

2、根据燃烧速度的数值评价易燃固体的相对危险性，即包装等级。

实验样品金属镁粉：150克冰片：150克实验原理及包装等级标准1、用气体火焰点燃样品，看样品是否出现燃烧带着火焰或冒烟传播。

如果在规定的时间内出现传播，那么进行下一步试验来确定燃烧速率和强度。

2、用同样的方法点燃样品，测试样品在规定的长度内的燃烧时间来确定样品的燃烧速率和强度。

3、易于燃烧的固体（金属粉末除外），如燃烧时间小于45秒并且火焰通过湿润段应划入II 类包装。

金属或金属合金粉末，如反应段在5分钟以内蔓延到试样的全部长度，应划入II 类包装。

4、易于燃烧的固体（金属粉末除外），如燃烧时间小于45秒并且湿润段阻止火焰传播至少4分钟，应划入III类包装。

金属或金属合金粉末，如反应段在大于5分钟但小于10分钟内蔓延到试样的全部长度，应划为III类包装。

实验仪器固体燃烧速度测定仪、2kg液化气罐、样品盛装模具。

图1 图2如图1、图2所示盛装样品的模具示意图。

模具装样品部分的尺寸为长250毫米、剖面高10毫米和宽20毫米的三角形。

三角形样品料堆台板箱体燃烧喷嘴导热性低的地板通液化气体图3如图3所示样品燃烧台，将样品放在导热性低的底板上，用液化汽喷嘴喷出的高温火焰灼烧样品的一端，直到粉末点燃或在规定的时间内不反应。

使用液化气罐点燃火焰。

实验程序1、初步甄别试验将粉状或颗粒状样品松散地装入模具。

然后让模具从20毫米高处跌落在硬表面上三次。

在模具顶上安放冷的不渗透、低导热的平板，把设备倒置，拿掉模具把平板放到燃烧台上（如图3所示）。

用液化汽喷嘴（最小直径5毫米）喷出的高温火焰（最低温度1000℃）烧样品带的一端，直到样品点燃，喷烧最长时间为2分钟（金属或合金粉末为5分钟）。

应注意燃烧在2分钟（或金属粉为20分钟）试验时间内是否沿着样品带蔓延200毫米。