La présente norme spécifie les méthodes d'essai pour les valeurs de performance de protection thermique (ci - après dénommées « tpp») et l'évaluation de la performance de protection thermique (ci - après dénommées « tpe») des matériaux de protection thermique, qui contiennent des aspects tels que les principes, la santé et la sécurité du personnel de laboratoire, l'équipement et les matériaux, la préparation et la humidification des échantillons d'essai, l'étalonnage et l'entretien, les étapes d'essai, le calcul des résultats, etc.

La présente norme s'applique à l'essai des propriétés de protection thermique des matériaux monocouches ou multicouches et à l'évaluation des matériaux de protection thermique des praticiens exposés à des risques thermiques par convection et rayonnement. Cette norme ne s'applique pas aux essais de matériaux non ignifuges et susceptibles de fondre, de couler et d'autres matériaux à haute température.

Le principe

Placer l'échantillon horizontalement et l'exposer à une source combinée de chaleur par rayonnement convectif avec un flux de chaleur total exposé de (84 ± 2) kW / m2 [(2,00 ± 0,05) cal / cm2? S]. Utilisez un capteur calorimétrique en cuivre pour mesurer et enregistrer l'évolution de la température de l'échantillon au fil du temps, en combinaison avec les paramètres de performance thermique du cuivre pour convertir l'évolution de la température en énergie thermique transmise par l'échantillon, pour obtenir une courbe de réaction de transfert de chaleur de l'énergie thermique au fil du temps. Les deux méthodes d'essai suivantes peuvent être utilisées pour caractériser les propriétés de protection thermique du matériau:

– méthode d’essai 1: le produit du temps correspondant à l’intersection de la courbe de réaction de transfert de chaleur mesurée par le capteur calorimétrique en cuivre avec la courbe de Stoll par le flux thermique total auquel le matériau est exposé (c’est - à - dire l’énergie accumulée) donne la valeur de la performance de protection thermique (TPP) de l’échantillon.

– méthode d’essai no 2: le produit du temps d’exposition par le flux thermique total enregistré par le capteur calorimétrique en cuivre après le déplacement de la chaleur radiante Convective spécifiée, lorsque la courbe de réaction de transfert de chaleur est tangente (ou approximativement tangente) à la courbe de Stoll, est une évaluation des propriétés de protection thermique (EPT) de l’échantillon d’essai.

Étapes de test

I. test de performance de protection thermique (TPP)

1, la valeur de performance de protection thermique est la moyenne des résultats de test de 3 échantillons.

Calibrer la source de chaleur - calibrer la source de chaleur comme dans les étapes 8.1.2.2 ~ 8.1.2.5 pour que le flux de chaleur total atteigne (84 ± 2) kW / m2 [(2,00 ± 0,05) cal / cm2? s]， Les données sur le flux de chaleur total sont enregistrées. Ensuite, retirez le porte - échantillon et chargez l'échantillon et le capteur prêts à être testés. Il est recommandé de recalibrer le flux de chaleur total après l'achèvement de l'essai avec 3 séries d'échantillons totalisant 9 échantillons (la fréquence d'étalonnage peut être augmentée).

3, la face avant de l'échantillon est orientée vers la source de chaleur, le capteur calorimétrique en cuivre est placé à l'arrière. La couche interne de l'échantillon multicouche est en face du capteur. Les cases espacées entre le capteur et l'échantillon d'essai sont sans contact et, à l'exception des épreuves par contact, doivent être indiquées dans le rapport. Les cadres espacés de 6,4 mm d'épaisseur ne sont utilisés que pour les essais sans contact.

Utilisation de cadres d'espacement pour les échantillons multicouches - les tests sans contact (plus les cadres d'espacement) sont généralement utilisés pour simuler la couche d'air entre la couche interne du vêtement et le porteur. Dans cette méthode d'essai, il n'est pas recommandé d'utiliser l'essai sans contact (encadré espacé) pour les échantillons multicouches dont la durée d'essai dépasse 60 S.

4, Isolez la source de chaleur avec le masque d'isolation avant l'essai. Après le retrait de l'écran isolant, l'échantillon est exposé à un point central au - dessus de la source de chaleur et commence à enregistrer des données.

5, lorsque l'énergie cumulée mesurée par le capteur calorimétrique en cuivre (méthode de calcul voir 10.2) intersecte la courbe de Stoll, l'essai est interrompu, le temps d'exposition est enregistré et l'échantillon est déplacé hors de la source de chaleur. Voir 10.1 pour la formule de calcul de la courbe de Stoll.

La valeur de la performance de protection thermique est calculée par le produit du temps d'exposition par le flux de chaleur total calibré (voir la formule 10.3).

7, enregistrez les phénomènes observés dans le test.

8, refroidir le porte - échantillon et l'ensemble du capteur à (28 ~ 33) ° C (simulant la température de l'épiderme humain), puis suivez les étapes 9.1.3 - 9.1.7 pour tester les échantillons restants. Prendre la moyenne après avoir terminé les trois essais de l'échantillon pour enregistrer la valeur de la performance de protection thermique de l'échantillon.

9, éliminer les résultats d'essai qui diffèrent de plus de ± 10% de la moyenne, et reconstituer trois échantillons pour l'essai.

II. Test d'évaluation des performances de protection thermique (TPE)

1, généralement besoin de trois groupes d'échantillons pour compléter l'évaluation des performances de protection thermique, un groupe d'échantillons pour déterminer le temps d'évaluation, les deux derniers groupes d'échantillons pour vérifier le temps d'évaluation.

2, calibrer la source de chaleur comme étape 9.1.2, enregistrer la valeur du flux de chaleur total.

3, testez l'échantillon selon les étapes 9.1.3 - 9.1.5 méthode de performance de protection thermique, obtenir le temps d'exposition élevé de l'échantillon (Tmax).

Diviser le temps d'exposition par 2 est le temps d'exposition (ttrail).

5, entrez le temps d'exposition (ttrail) dans le logiciel de l'appareil, équipez l'essai de préparation d'échantillon.

6, lorsque le temps d'exposition (ttrail) est atteint, le masque d'isolation thermique est réinitialisé, l'échantillon quitte la source de chaleur, l'instrument enregistre toujours les données. Pendant ce processus, la température ambiante ne doit pas dépasser 35°c.

Si cette exigence ne peut pas être satisfaite, il est également possible de concevoir le porte - échantillon dans son ensemble comme une structure souhaitable, lorsque le masque d'isolation thermique est réinitialisé, le « porte - échantillon / échantillon / capteur» dans son ensemble peut être retiré rapidement et manuellement de la source de chaleur, mais les données doivent être enregistrées en permanence.

7, l'échantillon d'essai après la fin de l'exposition à la source de chaleur, l'instrument doit continuer à recueillir des données pendant au moins 30 s pour * libérer l'énergie thermique accumulée sur l'échantillon d'essai. L'acquisition des données peut être arrêtée manuellement lorsque la courbe de réaction de transfert de chaleur mesurée sur le capteur diminue. Le temps d'acquisition doit être prolongé si la courbe de réaction de transfert de chaleur ne diminue pas après 30 s (le temps d'acquisition ne dépasse pas 120 s).

La relation suivante entre la courbe de réaction de transfert de chaleur mesurée par le capteur et la courbe de Stoll détermine l'évaluation des performances de protection thermique.

A) Si la courbe de réaction de transfert de chaleur mesurée par le capteur sur 60 s (ou 120 s) dépasse la courbe de Stoll (c. - à - D. au - delà des brûlures du deuxième degré), une réduction du temps d'exposition ttrail est nécessaire. Prenez la valeur médiane du temps d'exposition inférieur de l'ordre antérieur (0 s pour le temps d'exposition inférieur) au temps d'exposition actuel ttrail. Réglez ce temps et répétez les étapes 9.2.5 ~ 9.2.7 jusqu'à ce que la courbe de réaction de transfert de chaleur de l'échantillon soit tangente à la courbe de Stoll ou que la différence entre le temps d'exposition actuel ttrail et le temps d'exposition séquentiel ne soit pas supérieure à 0,5 s, la performance de protection thermique de ce Groupe d'échantillons est évaluée comme le produit du temps d'exposition actuel ttrail par la valeur du flux de chaleur total calibré.

G) Si la courbe de réaction de transfert de chaleur mesurée par le capteur pendant 60 s (ou 120 s) est bien inférieure à la courbe de Stoll (c'est - à - dire qu'une brûlure au deuxième degré n'a pas été attendue), il est nécessaire d'augmenter le temps d'exposition ttrail, de prendre La valeur intermédiaire entre le temps d'exposition actuel et le temps d'exposition plus élevé du précurseur (le temps d'exposition Tmax de Gao en 9.2.3), de régler ce temps et de répéter les étapes 9.2.5 ~ 9.2.7. Jusqu'à ce que la courbe de réaction de transfert de chaleur de l'échantillon soit tangente à la courbe de Stoll ou jusqu'à ce que la différence entre le temps d'exposition actuel ttrail et le temps d'exposition antérieur ne soit pas supérieure à 0,5 s, la performance de protection thermique de ce groupe d'échantillons est évaluée comme le produit du temps d'exposition actuel ttrail par la valeur du flux de chaleur total calibré.

9, enregistrer les phénomènes observés dans les tests.

La vérification répétée du temps d'exposition ttrail, l'évaluation de la performance de protection thermique est le produit du temps d'exposition ttrail vérifié avec le flux de chaleur total calibré (formule voir 10.4), prendre la moyenne des trois valeurs est l'évaluation de la performance de protection thermique moyenne.

11, éliminer les résultats d'essai qui diffèrent de plus de ± 10% de la moyenne et réajuster l'échantillon pour l'essai.