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物质恒温稳定性的热分析试验方法 GB/T29174-2012

来源:发布时间:2018/7/19

前言


中华人民共和国国家标准
物质恒温稳定性的热分析试验方法
Thermal analysis test method for constant-temperature stability of materials
GB/T29174-2012
2012-12-31发布 2013-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布
本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本标准参考了美国试验与材料协会标准ASTM E 487《化学品恒温稳定性的标准测试方法》(2009
英文版)。
本标准由中华人民共和国公安部提出。
本标准由全国消防标淮化技术委员会基础标准分技术委员会(SAC/TC 113/SC 1)归口。
本标准负责起草单位:公安部天津消防研究所。
本标准主要起草人:陈迎春、刘晅亚、卓萍、郭歌、邓震宇、张彰。
本标准首次发布。

引言


本标准通过在受控实验室条件下测试物质在恒定温度下的微小量放热,为物质热稳定性的评定提供科学、统一的试验方法,并为物质火灾危险性评估提供基础数据。
本标准和GB/T 13464的试验结果,可为物质发生自燃火灾危险性的评估提供依据。

1 范围


本标准规定了用微量量热仪测试物质恒温稳定性的术语和定义、原理、仪器和标定、试样、试验程 序、试验结果记录、精确度以及试验报告等。
本标准适用于有放热反应的固体、液体或浆状物等物质的恒温稳定性的热分析试验。


2 规范性引用文件


下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 6425 热分析术语
GB/T 13464 物质热稳定性的热分析试验方法


3 术语和定义


GB/T 6425和GB/T 13464中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
恒温稳定性 constant-temperature stability

物质在某一恒定温度下试验一段时间不发生焓变的性质。
3.2
安全裕度 safe extent

物质相对安全的温度区域为低于起始放热温度一定数值以下,这一数值表示充裕程度,一般取值范围在50℃?100℃。
3.3
恒温放热温度 initial exotherm temperature in constant temperature

Tc
物质恒温稳定性试验测定出的最低放热温度。


4 原理


按照GB/T 13464测试试样的起始放热温度Tie,以Tie为恒温试验温度上限,使用微量量热仪测试试样在不同恒定试验温度下和一定时间内发生焓变的现象,以此评估物质的恒温稳定性。


5 仪器和标定


5.1 差示扫描量热仪(DSC)或差热分析仪(DTA)
5.2 微量量热仪
5.3 称重天平
5.4 参比物
5.5 校准与标定

5.1差示扫描量热仪(DSC)或差热分析仪(DTA)


应符合GB/T 13464的要求。

5.2 微量量热仪


5.2.1 温度控制器
温度控制器可以控制微量量热仪进行程序升温。恒温控制的准确度为±0.02℃,温度的测量精度
为±0.01℃。
5.2.2 热流感应器
热流感应器的量热精确度为±20μW,量热检测限为4μW,基线漂移为<400μW/24h。
5.2.3 试样容器
试样容器应不与试样发生反应,并能承受与试验过程中试样发生焓变相适应的压力。

5.3 称重天平


称重天平的量程应不小于50g,精度:±0.01g。

5.4 参比物


参比物应在试验温度范围内不发生焓变,典型的参比物如煅烧的氧化铝或空容器等。

5.5 校准与标定


5.5.1 校准
仪器的校准按厂商提供的手册进行。
5.5.2 标定
以纯棉纺织物浸油脂为标定物。标定物试验按照附录A进行。

6 试样


6.1 取样
选取的试样应能代表所测试物质的性状。
6.2 试样量
6.2.1 测试Tie的试样量应按GB/T 13464选取。
6.2.2 恒温试验的试样量应考虑仪器的灵敏度、样品容器的容量、试验温度、试验时间和被测物质的热 稳定性等因素,一般为1g~20g。

7 试验程序


7.1 测试试样的起始放热温度Tie
使用差示扫描量热仪或差热分析仪按照GB/T 13464的规定测试起始放热温度Tie
7.2 恒温试验温度的选择
7.2.1 恒温试验温度的上限不得高于起始放热温度Tie。
7.2.2 首次恒温试验以低于起始放热温度Tie—个安全裕度以下的温度开始试验,如果此温度低于环境温度则选取高于环境温度10℃开始试验。
7.2.3 恒温试验温度高于(Tie-50 )℃的恒温试验要考虑其安全性。在充分考虑安全性的条件下可以选择所关注的温度进行恒温试验。
7.3 恒温试验时间
试验时间可以预设定96h,也可以设定所关注的时间长度。如试验时间内发生放热,则放热过程完成后可以停止试验。
7.4 试验步骤
7.4.1 使用微量量热仪进行恒温试验,记录试验结果。
7.4.2 如果恒温试验未记录到放热,则将试验温度升高10℃进行试验并记录试验结果;重复进行本条 直到记录到放热为止。
7.4.3 如果试验记录到放热,则将试验温度降低10℃再次进行试验并记录试验结果;重复进行本条直到记录不到放热或者试验温度已降低到环境温度以下为止。
7.4.4 以7.4.2或7.4.3记录到放热的最低试验温度低2℃进行恒温96h试验,直到试验记录不到放热为止,记录本次试验的最低放热温度即为恒温放热温度Tc

8 试验结果记录


记录每一次试验的温度、样品量、参比物、试验时间、出现放热的时间和放热功率。

9 精确度


不同实验室使用不同生产厂家的不同型号的仪器,多次测试结果用重复标准偏差表示其精确度,并应符合下述规定:
a) 恒温放热温度的重复标准偏差应不大于3.4℃;
b) 恒温试验的起始放热时间重复标准偏差应不大于10%;
c) 恒温试验放热功率的重复标准偏差应不大于4.7%。


10 试验报告


试验报告应包含下列内容:
——试验委托单位名称;
——试验单位名称和试验负责人;
——送样日期和试验日期;
——试样和参比物的名称、组分、重量等;
——仪器型号和样品容器;
——试样的起始放热温度、恒温放热温度T。;
——列出恒温试验温度、恒温试验时间和试样放热功率的数据表。

附录A (规范性附录)标定物试验


A.1 概述
标定物由单独放置的两部分组成,进行试验时应立即混合均匀。
A.2 试验步骤
按下述步骤进行标定物试验:
a) 从表A.1中第一组和第二组各任选一种物质按质量比1:1混合组成标定物,设定恒温试验温度50℃和60°C,按第7章的规定进行试验;

标定物的选择

b) 试验结果与表A.2对照,精确度应满足第9章的规定。

标定物的恒温试酸