旋轉氧彈測定儀是一種用于評估液體或固體材料在高壓氧氣環境中的燃燒特性、氧化穩定性及安全性的專業設備。其核心原理基于可控條件下的動態氧化反應模擬,廣泛應用于能源化工、材料科學和消防安全等領域。
1.密閉加壓系統
樣品置于耐高溫合金制成的圓柱形容器(氧彈)內,充入高純度壓縮氧氣至設定壓力(通常為2~5MPa)。通過精密壓力傳感器實時監控內部壓力變化,確保實驗環境的高度可控性。
旋轉機構使樣品在三維空間內勻速轉動,實現均勻受熱與充分混合,消除重力導致的濃度梯度差異。這種動態狀態更貼近實際工況下的流動體系反應條件。
2.溫度程序控制
配備PID溫控模塊,可精確設定升溫速率、目標溫度(室溫至300℃)及恒溫保持時間。加熱方式多采用電爐絲環繞式加熱或導熱油循環介質傳遞熱量,保證溫度場的均勻性。
3.點火觸發技術
當達到預設條件時,由電子點火裝置釋放能量引燃試樣。部分高*機型支持激光點火以提高可靠性和重復性。燃燒過程產生的熱量被量化記錄,結合氣體成分分析得出關鍵參數。
4.數據采集與分析
集成多通道數據采集系統,同步監測以下指標:
壓力-時間曲線(反映反應劇烈程度)
溫度突躍點(指示自燃起始溫度)
煙氣組分變化(CO2、CO濃度隨時間演變規律)
質量損失率(通過稱重傳感器在線計量)
旋轉氧彈測定儀在基礎研究領域中的作用:
1.燃料特性評估:精確測定航空煤油、生物柴油等燃料的凈熱值(NCV)、閃點及燃燼時間,為發動機設計提供基礎數據支持。例如航空領域要求噴氣燃料具有嚴格的熱安定性指標。
2.聚合物降解研究:分析塑料、橡膠在富氧環境下的熱裂解路徑,優化抗氧化劑配方開發。如研究PVC電纜料在不同溫度下的煙密度生成量。
3.納米材料安全性篩查:測試碳納米管、石墨烯等新型材料的最小點火能量(MIE)和極限氧濃度(LOI),防范粉塵爆炸風險。
