迈志远
中家院(北京)检测认证有限公司 100176
【摘要】在现代的生活中,家用电器是我们必不可少的产品,家电的使用中我们会看到也会摸到有大量的非金属材料的使用。非金属材料在使用中有着很多性能,比如空调的外壳,冰箱的内胆需要的材质和性能也是各不相同的,我们可以通过非金属材料的耐热、耐燃性来判别材料的好坏。在日常的使用中,非金属材料性能影响着生活安全问题。在生活中要使用安全的产品,加强对材料性能的检验。本文介绍了非金属材料在耐燃、耐热中的分析和试验应用,对非金属材料进行进一步的了解,加强人们的产品安全方面的知识。
【关键词】非金属材料;耐燃;耐热;
【正文】随着人们安全意识的增加,在日常生活中使用产品时,更注重安全性能。在一些电器产品中,人们也加强安全防范意识,避免出现危险问题。因此,商家在生产产品时,也应当注重非金属材料和绝缘原材料的质量问题,增加产品的耐燃、耐热性能,避免产品在使用中出现各种故障影响人们的安全出行。要对产品进行各种试验来检测产品的耐热性和耐燃性的质量,加强电器产品的安全性能。本文通过对非金属和绝缘材料进行试验分析、得出结论,加强人们对绝缘材料的认识。
一、非金属材料进行耐热耐燃试验的目的
1.1对非金属材料进行耐热性试验的目的
非金属绝缘材料在不同的温度下会产生不同的反应现象,会影响材料的性能变化。在经过高温试验时,非金属材料的质量容易受到很大影响。温度越高,材料的质量会变得越差,有的材料在高温下会变得柔软甚至融化,出现变质问题。当温度很高时,会使非金属绝缘材料的电气间隙发生变化,会产生电器强度降低的影响。在经过一定的时间积累时,会使电路发生短路现象,严重的还会导致火灾等危险问题的出现,影响人们的生命安全。所以加强电器产品的耐热性能很重要,对非金属材料进行耐热性的试验可以减少电器产品的安全问题,保障人们的日常的使用安全性。
1.2对非金属材料进行耐燃性试验的目的
许多产品的零件在温度到达一定的程度下,会产生燃烧的现象。燃烧整个产品,会引起火灾等危险的事件发生。在制作产品的过程时,要加强对零件的检测,减少安全问题,使用灼热丝试验是通过模拟高温下灼伤零件,或者过载时的电阻的热源等,在短时间内因为高温发生的自燃现象,对产品性能的测试,判断着火的危险性。产品的设计都需考虑着火风险和潜在的着火危险。对元件、电路和产品的设计以及材料的筛选目的在于,在正常操作条件下,以及在合理可预见的异常使用、故障和失效时,将潜在的着火风险降低到可以接受的水平,通过对产品耐燃性的试验可以知道非金属材料的起燃温度和可燃性指数,保证产品的质量安全,减少发生火灾的危险。
二、非金属材料进行耐热耐燃的分析
2.1对非金属材料进行耐热性试验的过程
在家电产品中通常非金属材料的耐热性的试验使用球压试验的方法。在球压试验的过程中,要保证对温度进行准确地控制。
烘箱应是单室的,其温度的梯度、波动和偏差应符合IEC60216-4-1的要求并适用于设置试验温度,试样支座和负载装置应在该温度下预热最少3h,在试样支座中心表面下方约3mm的位置安装一个独立热电偶,用于检查试样支座的温度不能显著偏离试验温度。当烘箱被打开时,烘箱内的温度就会比试验的温度低很多,所以可能会对试验中的温度产生影响。要提高试验人员的操作熟练程度,减少试验中的误差,保证试样的放置应在尽可能短的时间内完成,不超过30s。而且试验箱应在5min内恢复到指定的温度 (±2℃)且过冲不超过5℃。使试验结果更准确。
在球压的试验中用5mm±0.05mm的压力球(符合ISO32901的滚动轴承成品钢球)连接到砝码系统中构成,其被设计成可施加一个垂直向下的作用力,包含压力球的质量相当于20N±0.2N的负载与试样进行接触来实现圆形凹痕,通过显微镜可以观测到这些细小的压痕。通常情况下,压痕都是圆形或者椭圆形。通过测量压痕的最大直径来确定最终结果。造成试验数据不准确的因素有三种可能性: 一,在使用的过程中,球面已经遭到破坏,或者磨损,本身不是完整的球面,导致痕迹是残缺的。可以通过换另一个负载装置,重新进行试验,提高试验的准确率;二,在球压试验中底部的支座没有进行水平放置,会导致倾斜现象,会出现椭圆形的压痕。试验的支座在烘箱中应能将试样刚性支撑在水平位置,有足够的强度来支撑负载装置,支座应有平滑的表面和足够大的质量,以防止在烘箱内放置和取出试样时,出现试验装置温度明显降低的情况,也可以用水平仪进行测量,保证支座的平稳性;三,负载装置放置在试样上后出现了晃动的情况时,可能会出现椭圆形的压痕,利用单手进行负载装置放置时,负载装置可能会出现晃动的现象,容易产生椭圆形的压痕。所以试验人员要注意装置的安放,小心的放置负载装置,减少负载装置发生晃动,还要减少因为烘箱鼓风引起的气流过大出现晃动的现象,保证负载装置的平稳。
2.2对非金属材料进行耐燃性试验的过程
对非金属材料耐燃性试验进行灼热丝试验时,试验仪器对试验结果的影响很大,在试验中要采用符合标准的试验装置,新的灼热丝在应用于试验之前应在不插入热电偶的情况下至少120A的电流中退火至少10h,目的是为了让一段时间之后试验温度达到平衡,试验时灼热丝应垂直于试样对试样施加0.95N±0.10N的力,当灼热丝或试样在水平方向相对移动时应保持此压力值,灼热丝的顶端进入并穿透试样的深度应限制在7mm±0.5mm,试验中落下的燃烧或灼热颗粒能够无阻碍地滴落在标准的铺底层上。试验箱或通风柜通过使用深色背景材料可以随时进行观察,及时观测灼热丝和试样细小的变化,再深色背景的环境下,工作人员可以清楚地观看进行记录,在试验位置上,试样受光(不算灼热丝的)不超过20lx。每次试验之后,应将含有试样分解物的有害气体安全排出箱外及室外,以免对试验人员产生危害。还要及时清理残留在灼热丝顶部的试验材料,以免发生熔融残留物,不好清理,要定期的检查灼热丝的外径尺寸,用银箔定期测量灼热丝顶部的温度来保证试验仪器的最佳状态,以免影响检测结果。
【结束语】根据不同的生活的需求,不同的非金属材料在性能上有不同的特性。我们可以选择合适的材料用在产品中,耐热性、耐燃性是检验绝缘材料是否安全的重要方法。我们要加强对非金属材料的质量监管,试验人员要熟读标准,熟练的掌握试验过程和方法进行试验,按照标准要求进行认真检测,找出不符合的非金属材料,保证质量安全,保障生活的便利。
【参考文献】
[1] 黄慧洁,邵爱凤,张磊.非金属和绝缘材料耐热、耐燃及耐电痕化试验分析[J].电机与控制应用,2009,36(06):49-51.