常用可燃装潢材料热解规律的研究

论文摘要

热解是可燃装潢材料火灾行为最初始的阶段,是可燃装潢材料着火以及维持随后的火蔓延的必要条件。可燃装潢材料热解对其着火过程的发生与蔓延起到关键作用。对可燃装潢材料热解规律及机理的深入研究,是预防火灾的关键。本课题旨在研究常用可燃装潢材料的热解规律。选取松木、杉木、三合板、实木地板、复合地板为实验原料,采用TG-DSC联用技术,在不同升温速率（5℃/min、10℃/min、15℃/min）下对五种样品进行热重实验。由TG、DTG、DSC曲线的分析表明:可燃装潢材料的热解过程可以分为三个明显的反应阶段,分别为水分蒸发阶段、半纤维素和纤维素热解阶段以及木质素热解阶段。升温速率对每个样品的各个反应阶段开始热解的温度以及热解的温度范围影响较明显,随着升温速率的增大,反应推向高温区进行。通过建立可燃装潢材料的热解动力学模型,利用Coast-Redfern法和Achar法,对可燃装潢材料的反应机理函数进行推导,并求解其热解动力学参数:热解活化能E和指前因子A。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 研究目的
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 技术路线
• 2 可燃装潢材料
• 2.1 可燃装潢材料的分类
• 2.1.1 板材类
• 2.1.2 地板类
• 2.1.3 壁纸类
• 2.2 可燃装潢材料的化学组成和结构
• 2.2.1 纤维素的结构
• 2.2.2 半纤维素的结构
• 2.2.3 木质素的结构
• 2.3 可燃装潢材料的热解机理
• 2.3.1 从组成的角度分析
• 2.3.2 从能量传递的角度分析
• 3 可燃装潢材料热分析实验
• 3.1 热分析的概述
• 3.1.1 热分析的发展史
• 3.1.2 热分析的分类
• 3.1.3 热分析的应用范围
• 3.1.4 热分析方法
• 3.2 可燃装潢材料的热分析实验
• 3.2.1 实验仪器
• 3.2.2 实验样品
• 3.2.3 实验条件
• 3.2.4 实验结果
• 3.3 实验结果分析
• 3.3.1 热解曲线的特征
• 3.3.2 热解特性的研究
• 3.3.3 升温速率对热解过程的影响
• 4 可燃装潢材料热解过程机理函数及动力学参数的求解
• 4.1 概述
• 4.1.1 热分析动力学的分类
• 4.1.2 热分析动力学理论
• 4.2 动力学模型的建立
• 4.3 动力学机理函数确定方法
• 4.3.1 Coast-Redfern法
• 4.3.2 改良Coast-Redfern法
• 4.3.3 Achar微分法
• 4.4 可燃装潢材料反应机理函数
• 4.5 可燃装潢材料的热分析动力学参数
• 4.6 反应机理函数及动力学参数的验证
• 4.6.1 机理函数的验证
• 4.6.2 活化能的验证
• 4.6.3 指前因子的验证
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果