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汽车典型内饰材料热解与燃烧特性研究
| 论文题名： | 汽车典型内饰材料热解与燃烧特性研究 |
| 关键词： | 汽车内饰火灾;热解特性;燃烧特性;热解动力学 |
| 摘要： | 汽车是现代人们出行的主要交通工具，但汽车的内部空间相对比较狭小，一旦发生事故，就极易引起火灾，造成严重后果。汽车的内饰材料是造成汽车火灾发生和蔓延的主要原因之一，具有释热量高、温度高、烟气大及毒性强的特点，造成人员伤亡和财产损失。为了弄清汽车内饰材料的火灾危险性，本文对其热解与燃烧特性进行了研究。 本文选用了四种典型的汽车内饰材料（玻纤PP、PC/ABS合金、PU弹性体和PVC人造革）作为研究对象，应用热重分析仪等实验仪器，通过改变升温速率和环境气氛进行热重实验，研究汽车典型内饰材料的热解特性;应用锥形量热仪等实验仪器，通过改变外加热辐射强度条件进行燃烧实验，进一步研究汽车典型内饰材料的燃烧特性。 通过热重实验得出:升温速率的增加抑制了PVC人造革热解的程度，残渣的残留率从14.73％增加至34％，对其他三种材料的残渣影响不大。采取Kissinger法对四种汽车典型内饰材料在氮气气氛中的热解过程进行动力学分析，确定反应活化能，得到在四种材料中，PU弹性体的反应活化能最小为30.3kJ/mol，最易产生热解过程，其热稳定性也较差。通过燃烧实验得出:随着外加热辐射强度的增大，材料的点燃时间减小，材料的质量损失速率、热释放速率以及CO和CO2产生速率增大。通过各燃烧参数和外加热辐射通量的线性相关，得到PVC人造革的临界热辐射强度最小，为16.12kW/m2;玻纤PP的理论燃烧热最大，为53.563MJ/kg。通过对材料的火灾危险性研究，得出四种材料都属于高风险等级，其中PVC人造革的火灾增长系数和火灾性能指数最高，最易造成火灾;PC/ABS合金的CO产生速率最大，为0.027gs-1;PU弹性体的CO2产生速率最大，为0.737gs-1;玻纤PP在火灾中热释放速率和总释热量最高，最易加快火灾的传播和蔓延。研究结果可以为汽车内饰材料的选择和防火安全提供理论依据。 |
| 作者： | 蔡素娟 |
| 专业： | 安全工程 |
| 导师： | 袁树杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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