杨梅等6种常见经济树种的燃烧特性研究

利用锥形量热仪器,对毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)、枇杷(Eriobotrya japonica)、油茶(Camellia oleifera)、栀子(Gardenia jasminoides)、杨梅(Myrica rubra)和茶(C.sinensis)6种浙江省常见经济树种鲜叶片的着火感应时间(TTI)、热释放速率(HRR)、热释放速率峰值(HRRpeak)、热释放总量(THR)、烟释放总量(TSR)、CO释放量(YCO)和CO2释放量(YCO2)7个燃烧性指标进行测定。结果表明:油茶和毛竹的着火感应时间短、热释放速率高、热释放量高,易燃,阻火性能差;而杨梅、茶、枇杷和栀子着火感应时间长,在各项燃烧指标中,峰值较低或最低,热释放速率缓慢,释热量少,是难燃的抗火性强的树种。     

杨木纤维/无机纳米Al2O3复合材料的阻燃性能

采用锥形量热仪法研究了杨木纤维／无机纳米Al2O3复合材料的点燃时间、热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、质量损失速率等。实验结果表明,通过无机纳米Al2O3改性后,点燃时间延长了1倍;45s和175s出现的热释放峰值明显减弱,热释放速率明显降低,平均热释放速率下降了38％,热释放速率峰值下降了25％;总释放热下降了38％;175s的放热峰出现前,其有效燃烧值略低于空白纤维板材,并且两者都比较平缓;质量损失与燃烧时热释放速率同步。     

杨木纤维/无机纳米Al_2O_3复合材料的阻燃性能

采用锥形量热仪法研究了杨木纤维/无机纳米Al2O3复合材料的点燃时间、热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、质量损失速率等。实验结果表明,通过无机纳米Al2O3改性后,点燃时间延长了1倍;45 s和175 s出现的热释放峰值明显减弱,热释放速率明显降低,平均热释放速率下降了38%,热释放速率峰值下降了25%;总释放热下降了38%;175 s的放热峰出现前,其有效燃烧值略低于空白纤维板材,并且两者都比较平缓;质量损失与燃烧时热释放速率同步。     

外界热辐射对落叶松木材燃烧热释放速率影响的研究

为了解落叶松木材的燃烧热释放特性,对落叶松木材在不同外界热辐射强度下的燃烧热释放速率进行了研究。结果表明,落叶松木材在燃烧过程中出现两个燃烧热释放速率的峰值;其燃烧热释放速率的平均值和外界热辐射强度成线性关系。     

发动机燃烧室内壁材料热环境的气动热试验模拟技术研究

利用超声速矩形湍流导管和等离子电弧加热器模拟了发动机燃烧室内流和高超声速飞行器外壁面外流热环境,进行了平板表面冷壁热流测量和燃烧室内壁材料考核试验。结果表明:由于辐射换热的影响,在选取的两个典型来流条件下,发动机燃烧室内流热环境下的冷壁热流比外流热环境下的高出21%和40%,但是冷壁热流的增量基本相当,约为0.70~0.80MW/m²。随着冷壁热流的增加,辐射换热产生的热流增量的影响力会逐渐减小。材料考核时,相同配方的C/SiC复合材料在内流热环境下的表面温度高出约400℃,背面温度高出约90℃,这种差异对于发动机燃烧室内壁面材料考核至关重要,必须在材料考核试验中加以考虑。      

FRW阻燃刨切薄竹的阻燃特性

采用FRW阻燃剂对刨切薄竹进行阻燃处理,用锥形量热仪(CONE)测定不同载药率下处理材与未处理材的阻燃性能。结果表明:在25kW·m-2的热辐射功率下,刨切薄竹经FRW阻燃处理后,热释放速率、总热释放量和总烟释放量随着载药率的增大而减小,处理材在燃烧过程中不会出现较高火焰的燃烧过程;处理材与未处理材相比,点燃时间延长,残余物质量增加;FRW阻燃处理刨切薄竹的阻燃和抑烟效果明显。     

过渡金属氧化物对木粉/PVC复合材料燃烧性能的影响

用锥形量热仪(CONE)和热重分析法(TGA)研究金属氧化物CuO、La2O<,3>和TiO2对木粉/PVC复合材料(WF-PVC)燃烧性能的影响.结果表明,这3种过渡金属氧化物的加入对WF-PVC均有阻燃作用.其中,CuO使热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)降低较多,阻燃效果明显;加入金属氧化物使WF-PVC的烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP)都有所降低,其中,CuO在有焰燃烧阶段烟释放量最低,抑烟效果最好.这3种氧化物都能增加成炭量.结合热重分析的结果,3种金属氧化物对WF-PVC的热降解影响是不同的.PVC和木粉之间存在相互作用,PVC显著促进了木粉的热降解,木粉的加入推迟了PVC的降解,明显提高了PVC体系的成炭量;WF-PVC的热降解行为,具有更多的PVC降解的特征.     

南京市3种常见树种的燃烧特性

利用锥形量热仪对南京市3种常见树种马尾松、杉木和青冈的燃烧特性进行了测定,通过对树皮和枯落叶的热释放速率、总热释放量、热失重曲线、点燃时间、火发生指数等燃烧参数进行对比分析,评价了3个树种的抗火性。结果表明:青冈的阻火能力较强,适宜用作防火林带树种。     

利用锥形量热仪研究不同含水率的树种枯落物燃烧性

利用锥形量热仪对木荷、马尾松和杉木3个树种的叶子和小枝枯落物在10%、15%、20%、25%、30%5种不同含水率条件下的燃烧性进行测定,比较它们在不同含水率下的燃烧特性变化情况.不同的含水率是通过枯落物中叶子和小枝绝干后精确加水后获得的.枯叶和小枝分别选择20 kW·m-2和30 kW·m-2的辐射强度.结果表明:木荷落叶与小枝在含水率小于15%时着火感应时间(TTI)比马尾松和杉木叶子和小枝更短,更易燃.而含水率大于20%时木荷落叶与小枝着火感应时间比马尾松和杉木叶和小枝长,不易燃烧.木荷落叶与小枝热释放速率(HRR)和总释放热(HTR)均比马尾松和杉木的释放热量速度慢,释放热量少.表明木荷枯落物中的叶子和小枝比马尾松和杉木的难燃且释放热量少,木荷比马尾松、杉木抗火性强,适宜于作防火林带树种.     

昆明地区9种藤本植物活叶片的燃烧性

为了比较藤本植物的燃烧性,利用自行设计的燃烧实验装置对昆明地区9种藤本植物的叶片进行了燃烧试验,测定了9种叶片的含水率和2种可燃叶片单位面积质量、燃烧速率和损毁速率等指标。结果表明:9种叶片中,常春藤(Hedera nepalensis var.sinensis)和常春油麻藤(Mucuna sempervirens)在纯氧环境中能被点燃,属于易燃类藤本植物,且随着含水率增加,燃烧速率和损毁程度均呈现下降趋势;叶片单位面积质量越大,其燃烧速率就越低,损毁程度越小;其它7种藤本叶片均不能被点燃,属于难燃类藤本植物。     

用CONE法研究膨胀型阻燃聚乙稀的燃烧性能

用锥形量热法研究了膨胀型阻燃剂对低密度聚乙烯燃烧和发烟性能的影响.结果表明：当膨胀型阻燃剂引入低密度聚乙烯时,热释放速率峰值从466kW&#183;m^-2下降为244kW&#183;m^-2,总热释放量从91.05MJ&#183;m^-2降低为77.09MJ&#183;m^-2;在整个燃烧过程中,质量损失速率明显降低,残重显著增加.有效燃烧热分析结果表明：膨胀型阻燃剂对低密度聚乙烯的阻燃作用主要是凝聚相阻燃机理;膨胀型阻燃低密度聚乙烯与未阻燃低密度聚乙烯相比,烟释放速度峰值相当,但前者的总烟释放量大;在低密度聚乙烯中引入膨胀型阻燃剂燃烧时尾气中CO浓度增大,CO2浓度降低.CONE研究结果表明：膨胀型阻燃剂对低密度聚乙烯具有显著的阻燃作用,但在阻燃的同时使其发烟量和CO量增大.     

用CONE法研究木材阻燃剂FRW的阻燃性能

利用锥形量热仪 (CONE)系统地测定了新型木材阻燃剂FRW的阻燃性能 ,讨论了FRW对阻燃木材在燃烧时的热释放、质量变化及耐点燃性的影响 ,并与Dricon阻燃剂进行了对比。结果表明 ,在 5 0kW·m2 的热辐射功率下 ,FRW阻燃处理木材的热释放速率 (RHR)和总热释放量 (THR)随FRW载药率的升高而降低 ,至载药率达到 10 %左右时 ,RHR及THR降低为未处理木材的 5 0 %左右 ,并且降低的趋势明显变缓 ;FRW与Dri con阻燃木材的有效燃烧热 (EHC)曲线基本重合 ,说明二者的阻燃机理类似 ;FRW阻燃木材的质量损失速率(MLR)曲线与RHR曲线相似 ,失重和热释放主要发生在有焰燃烧阶段 ;FRW阻燃处理能显著提高木材燃烧时的成炭率 ,但对木材的点燃时间影响不大 ;FRW与Dricon的阻燃效力相当 ,属高效木材阻燃剂。     

阻燃处理竹丝装饰材的热解及燃烧特性

竹丝装饰材是以竹丝为基本结构单元,通过编织或胶黏制成的装饰材料的总称,目前已被应用于室内墙体及天花板的装饰装修中,因此,竹丝装饰材阻燃性能的研究具有重要的应用价值。以硼酸/硼砂(质量比1∶1)复配的阻燃剂对毛竹的竹青部位(OB)和竹黄部位(IB)所制竹丝装饰材进行阻燃处理,利用锥形量热仪和热重分析仪对阻燃前后的竹丝装饰材燃烧性能和热解特性进行研究。结果表明:竹丝装饰材及其阻燃处理试样在燃烧过程的热释放和烟释放均遵循OB大于IB的规律;硼酸/硼砂复配阻燃剂可延迟引燃时间、缩短有焰燃烧阶段。经比较可知,阻燃处理的竹丝装饰材B-OB和B-IB热释放速率(HRR)峰值分别下降了19.30%和18.11%;HRR均值分别下降了43.09%和46.84%,在115 s内的热释放总量(THR)分别下降了26.67%和24.00%;比消光面积下降12倍左右,烟释放速率(SPR)的峰值分别下降了89.22%和80.58%,发烟总量(TSP)的降幅分别达到了94.55%和91.71%;阻燃剂可促进催化成炭,在OB和IB中的残炭率分别增加了17.36%和17.95%。因此,硼酸/硼砂复配阻燃剂具有良好的抑热和抑烟作用。     

基于CONE的速生人工林杨树木材热释放特性研究

以杨木径切板和弦切板为材料,按照ISO5600-1:2015标准,采用锥形量热仪在两种不同辐射功率下,研究杨木在燃烧中的热释放特征。结果表明:在不同辐射功率下,弦切板的第二热释放峰出现的时间要晚于径切板;在不同受热方向上,弦切板B的综合热释放参数略好于弦切板A,采用弦切板B面向火源更加安全。在50 kW/m~2辐射功率下,不同厚度杨木的第一热释放峰出现的时间相同;随着厚度的增加,杨木弦切板在燃烧过程中突破热解区的时间随之延长,厚度越大,杨木板第二热释放峰出现的时间越晚,且第二峰值随之变小,材料的火灾增长指数也越小,在火灾中的危险性相对越低。     

阻燃型水性丙烯酸木器涂料的研究

为了改善涂料的阻燃性能,以水性丙烯酸乳液为基料制备了水性丙烯酸阻燃木器涂料。探讨聚磷酸铵(APP)-漂珠协效阻燃剂对水性丙烯酸阻燃涂料阻燃性能的影响。采用氧指数(OI)和锥形量热仪(CONE)试验对阻燃性能进行分析,结果表明:在APP的基础上添加漂珠所组成的协效阻燃涂料氧指数可达到28.7%,相比于未添加阻燃剂的水性丙烯酸涂料提高了31.8%。同时,协效阻燃剂能够降低涂料的热释放速率和烟释放速率,减少总热释放量和烟释放量;相比于仅添加APP的阻燃涂料,APP-漂珠协效阻燃涂料在燃烧过程中峰值热释放速率(pk HRR)降低了17.3%,烟释放总量(TSP)降低了12.9%,并且具有更好的阻燃抑烟效果,有利于促进木材成炭,减少CO和CO_2等烟雾毒气释放,降低火灾危险。     

紫外线对杉木体胚再生植株的影响

为了解紫外线辐射时间对杉木生长的影响,本研究以杉木优良杂交组合的体胚再生植株为材料,用紫外灯模拟自然界UV-B辐射对其进行处理,研究0、1、3、5、7、9天紫外胁迫下杉木的光合作用效率及生理状态的变化。结果表明:随着紫外线辐射时间的延长,杉木体胚再生植株叶片的叶绿素含量明显降低、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、YⅡ、qP、qN)数值均降低,MDA含量先降低后增加,POD活性提高、可溶性蛋白含量明显增加;紫外线辐射3天叶片杉木体胚再生植株叶片尖端开始变黄, 5-7天黄化现象加剧,9天叶片完全失水,干枯死亡,说明长时间紫外辐射会阻碍杉木体胚再生植株的生长发育。     

氧浓度对阻燃木材发烟性能的影响

采用可控气氛锥形量热仪,在辐射功率为50 kW·m-2,氧浓度为15%～21%的条件下,对磷酸二氢铵(MAP)阻燃紫椴木材及其素材的燃烧发烟性能进行对比研究.通过对烟释放速率(RSR)、总烟释放量(TSR)、比消光面积(SEA)以及一氧化碳(CO)生成速率(PCO)和CO产率(YCO)等相关动态烟参数的综合分析,总结不同氧浓度下,MAP阻燃紫椴木材及其素材燃烧时的浓烟和有毒气体CO的释放规律.结果表明:对于所有试样,有焰燃烧阶段的浓烟释放(RSR、TSR和SEA)要远大于红热燃烧阶段.当氧浓度在16%左右时,MAP阻燃木材和素材的烟释放(RSR、TSR和SEA)相当.在相同的氧浓度下,当氧浓度在16%以上时,MAP阻燃木材燃烧过程中的浓烟释放(RSR、TSR和SEA)小于素材;而当氧浓度在16%以下时,MAP阻燃木材燃烧过程中的浓烟释放(RSR、TSR和SEA)反而高于素材.在试验氧浓度范围内,MAP阻燃木材的CO释放(PCO和YCO)要高于素材.随着氧浓度的增加,MAP阻燃木材燃烧过程中的烟释放(RSR、TSR和SEA)和CO释放(PCO和YCO)均降低;素材燃烧过程中的烟释放(RSR、TSR和SEA)和CO生成速率(PCO)均增加,但CO产率(YCO)降低,前者主要是由于素材燃烧过快而使体系缺氧造成的,而后者主要是由于在单位木材质量损失下热解产物更充分燃烧.总之,随着空气中氧浓度的降低,MAP阻燃木材燃烧时的烟(包括CO)释放均呈增加趋势.     

基于CONE法的热处理杨木燃烧特性研究

利用锥形量热仪CONE对不同热处理工艺下的杨木燃烧行为进行研究。结果表明:热处理后杨木中亲水的羟基、羰基数量明显减少,大量半纤维素降解。木材试样从外部热源引燃到燃烧结束,出现两个主要放热峰。热处理后杨木引燃和燃烧过程的发烟量较大,且热处理杨木引燃时间更短。热处理材的热释放峰值pk-HRR、平均热释放速率av-HRR和总热释放量THR均低于未处理材,表明其燃烧强度低于未处理材。热处理杨木燃烧过程的总烟释放量TSP较未处理材有所增加,同时其引燃时间也有所缩短。因此,对用于家具和室内装饰的热处理木材,建议进行恰当的阻燃处理。     

杉木硝酸还原酶的初步研究

本项研究表明,在两种生长速率不同的杉木无性系间,硝酸还原酶活力存在显差异。一般硝酸还原酶活力高的无性系生长快,新梢平均生长为59cm和76cm。两类无性系植株的硝酸还原酶活力分别为0.08和0.236μmolNO_2~-·h~(-1)·g鲜重~(-1)。硝酸还原酶活力随生长时期变化,生长旺盛时期(8月)硝酸还原酶活力最高。一年生枝条上叶片的硝酸还原酶活力要比二年生枝条上叶片的硝酸还原酶高。当年生主干的新生枝上的成龄叶片,其硝酸还原酶活力高于去年和前年生主干的新生枝上的成龄叶片。当年生枝条中部的成龄叶硝酸还原酶活力明显高于枝顶的未成龄叶片和枝条基部角质化老叶的硝酸还原酶活力。试验结果,认为硝酸还原酶活力作为生长速率的生化指标是可能的。     

南岭杉木人工林光合-蒸腾作用特征研究

应用便携式光合作用系统Licor-6400观测了南岭杉木人工林林冠层不同高度叶片光合作用-蒸腾作用日进程.结果表明:(1)处于林冠不同高度(林冠顶部、林冠中部和林冠下部,下同)的杉木叶光合作用速率及其日进程变化特征均存在差异,其日平均光合速率为(4.81±0.23)μmol·m-2s-1;(2)位于林冠不同高度的杉木叶的蒸腾作用速率及其日进程变化亦存在差异,其日平均蒸腾速率为(1.48±0.07)mmol·m-2s-1;(3)不同高度的杉木叶水分利用效率(WUE)差异不显著(P=0.05),叶片日平均WUE为(3.41±0.19)μmol/mmol;林冠内不同高度光合有效辐射在该杉木人工林中并非限制因子.