Настоящий стандарт устанавливает значения термозащитных свойств термозащитных материалов (далее именуемых "TPP") и методы испытаний для оценки термозащитных свойств (далее именуемых "TPE"), которые включают принципы, здоровье и безопасность лабораторного персонала, оборудование и материалы, подготовку и увлажнение образцов, калибровку и техническое обслуживание, этапы испытаний, расчет результатов и т.д.

Настоящий стандарт применяется к испытаниям теплозащитных свойств однослойных или многослойных материалов и к оценке термозащитных материалов, подвергающихся воздействию конвективных и радиационно - тепловых опасностей. Настоящий стандарт не применяется к испытаниям материалов, не являющихся огнестойкими и легко плавящимися и капающими при высоких температурах.

Принцип

Размещая образец горизонтально и подвергая его воздействию комбинированного источника тепла конвективного излучения, общий тепловой поток составляет (84 ± 2) kW / m2 [(2,00 ± 0,05) cal / cm2? s. Используя медный термический датчик для измерения и регистрации изменения температуры образца во времени, в сочетании с параметрами тепловых свойств меди, изменение температуры преобразуется в тепловую энергию, передаваемую через образец, и получает кривую теплопередачи тепловой энергии во времени. Теплозащитные свойства материала могут быть продемонстрированы двумя способами испытаний:

- Первый метод испытаний: произведение времени, соответствующего точке пересечения кривой реакции теплопередачи и кривой Столла, измеренной медным тепловым датчиком, на общий тепловой поток, подвергшийся воздействию материала (т.е. накопленная энергия), для получения значения тепловой защиты образца (ТТП).

- Второй метод испытаний: произведение времени экспозиции и общего теплового потока, зарегистрированного медным тепловым датчиком после удаления указанного тепла конвективного излучения, когда кривая реакции теплопередачи соответствует кривой Столла (или приближена к ней), представляет собой оценку тепловых защитных свойств образца (TPE).

Шаги тестирования

I. Тестирование значений характеристик тепловой защиты (TPP)

Значения тепловой защиты представляют собой средние значения по результатам испытаний трех образцов.

2. Калибровка источника тепла - Калибровка источника тепла по этапу 8.1.2.2-8.1.2.5, чтобы общий тепловой поток достиг (84 ± 2) kW / m2 [(2,00 ± 0,05) cal / cm2? s]， Регистрация данных об общем тепловом потоке. Затем снимите держатель образца и установите образец и датчик для испытания. Рекомендуется повторно откалибровать общий тепловой поток (с возможностью увеличения частоты калибровки) после завершения испытаний девяти образцов из трех групп образцов.

3. Образец направляется спереди к источнику тепла, а на обратной стороне размещается датчик теплоёмкости меди. Датчик внутренней пары многослойных образцов. Диапазон между датчиком и образцом является бесконтактным, а не контактным испытанием и должен быть указан в отчете. Диапазон толщиной 6,4 мм используется только при бесконтактных испытаниях.

Использование многослойных интервалов для образцов - бесконтактные (с дополнительными интервалами) испытания обычно используются для моделирования слоя воздуха между внутренним слоем одежды и лицом, которое ее носит. В данном методе испытаний для многослойных образцов, время испытания которых превышает 60 с, не рекомендуется проводить бесконтактные испытания (с рамками).

Перед испытанием изолировать источник тепла с помощью теплоизоляционных экранов. После удаления теплоизоляции образец подвергается воздействию центральной точки над источником тепла и начинает записывать данные.

5. Когда кумулятивная энергия, измеренная медным термометрическим датчиком (метод расчета см. 10.2), пересекается с кривой Столла, приостанавливается испытание, регистрируется время экспозиции, образец удаляется из источника тепла. Формулу расчета кривой Столла см. в 10.1.

Значение теплозащитного свойства рассчитывается как произведение времени воздействия и калибровки общего теплового потока (формулу см. в 10.3).

Запись явлений, наблюдаемых в тестах.

8. Охлаждение держателей образцов и компонентов датчиков до (28 - 33) °C (имитирует температуру поверхности человеческого тела), а затем испытание оставшихся образцов по этапу 9.1.3-9.1.7. После завершения испытаний трех образцов были взяты средние значения, которые были зарегистрированы как значения тепловой защиты образца.

Исключить результаты испытаний, отличающиеся от средних значений более чем на ±10%, и повторно измерить три образца для тестирования.

Испытания по оценке характеристик тепловой защиты (TPE)

Как правило, требуется три группы образцов для завершения оценки характеристик тепловой защиты, один набор образцов для определения времени оценки, последние два набора образцов в качестве проверки времени оценки.

2. Калибровка источника тепла по этапу 9.1.2 для записи значения общего теплового потока.

3. Испытание образца методом значений теплозащитных свойств по этапу 9.1.3-9.1.5, чтобы получить время его большого воздействия (tmax).

Разделите время большого воздействия на 2, то есть время воздействия (ttrail).

Введите время экспозиции (ttrail) в программное обеспечение устройства, образец оборудования готов к испытанию.

6. При достижении времени экспозиции (ttrail) теплоизоляционный экран сбрасывается, образец покидает источник тепла, прибор все еще регистрирует данные. При этом температура окружающей среды не должна превышать 35°C.

Если это требование не может быть выполнено, можно также спроектировать стенд образца в целом как предпочтительную конструкцию, и после сброса теплоизоляционного экрана можно быстро вручную удалить « стойку образца / образец / датчик» в целом от источника тепла, но постоянно записывать данные.

Продолжительность непрерывного сбора данных с прибора образца после окончания воздействия источника тепла должна составлять не менее 30 с * для высвобождения аккумулированной тепловой энергии на образце. Сбор данных может быть остановлен вручную когда кривая реакции теплопередачи измеряемая на датчике падает. При отсутствии снижения кривой обратной теплопередачи необходимо увеличить время сбора (время сбора не более 120 с).

Оценка теплозащитных свойств измеряется следующими соотношениями между кривой теплопередачи, измеренной датчиком, и кривой Столла.

a) Если кривая реакции теплопередачи, измеренная датчиком в 60s (или 120s), превышает кривую Столла (т. е. превышает ожог второй степени), необходимо уменьшить время воздействия ttrail. Взять среднее значение от низкого времени экспозиции предыдущего порядка (0 с низким временем экспозиции) до текущего времени экспозиции ttrail. Установите это время, повторите шаги 9.2.5 ~ 9.2.7 до тех пор, пока кривая реакции теплопередачи образца не будет касаться кривой Столла или пока разница во времени воздействия ttrail и передней последовательности не превысит 0,5 s, тепловые защитные свойства этой группы образцов оцениваются как произведение текущего времени экспозиции ttrail и калибровки значения общего теплового потока.

g) Если кривая реакции теплопередачи, измеренная датчиком в 60s (или 120s), намного ниже кривой Столла (то есть не предвидится ожог второй степени), необходимо увеличить время экспозиции ttrail, взяв среднее значение между текущим временем экспозиции и более высоким временем экспозиции предыдущего порядка (время экспозиции tmax в GAO 9.2.3), чтобы установить это время, повторяя шаги 9.2.5-9.2.7. До тех пор, пока кривая реакции теплопередачи образца не будет касаться кривой Столла или до тех пор, пока текущая разница во времени экспозиции ttrail и времени экспозиции передней последовательности не превысит 0,5 с, тепловые защитные свойства этой группы образцов оцениваются как произведение текущего времени экспозиции ttrail к значению калибровки общего теплового потока.

Запись явлений, наблюдаемых в тестах.

Повторная проверка времени экспозиции ttrail, оценка тепловой защиты представляет собой произведение проверенного времени экспозиции ttrail и калибровки общего теплового потока (формула см. 10.4), усредненное значение трех значений является оценкой средних тепловых защитных свойств.

11. Исключить результаты испытаний, отличающиеся от средних значений более ±10%, и повторно отобрать дополнительный образец для тестирования.