摘要：通过试验的方法探讨了在火灾中塑钢炭化物的导 电性能，揭承了其随着受热温度的升高和受热时间的增长而增 强的规律，为火灾调查人员利用測定火灾中塑钢炭化物的电阻 值来分析火灾现场温度和判定火势蔓延方向、起火部位、起火 点提供了一种实用的方法。

 

关键词：塑钾；炭化物；导电性；火灾调查 中图分类号:X928 文献标识码：B

 

文章编号：1009—0029(2005)03 —0363 — 03

 

在火灾调查中，通过分析火灾现场可燃物炭化物 的物理、化学性质来判断火势蔓延方向、起火部位和起 火点是火灾调査的方法之一。塑钢作为一种新型材料， 在现代建筑中的应用越来越广泛，如：塑钢门窗、塑钢 装修材料等，在火灾现场上塑钢炭化物的某些物理和 化学性质记录着其受热温度的高低和受热时间的长 短。因此，研究塑钢在火灾现场中的炭化物的性质对火 灾现场调查有着十分重要的意义。笔者曾经对火灾现 场中残留木炭和喷水灭火残留木炭的导电性规律进行 过研究，并且推出测量火灾现场木炭电阻分析火势蔓 延方向、起火部位和起火点的方法[1_2]。研究塑钢炭化 物导电性规律，目的也是为了通过测定火灾现场中塑 钢炭化物的电阻值来分析火场温度、判定火势蔓延方 向、起火部位和起火点。

 

1试验原理

 

建筑用塑钢材料是电的不良导体(如，聚苯乙烯的 电阻率大于1X10U n • m)，当它受到明火等火源的作 用之后，形成炭化物，其电阻率显著降低。发生这种变 化的根本原因是由于塑钢在炭化过程中，其炭化物中 的碳晶体结构在不同温度下发生了不同程度的变化。

 

塑钢的主要组分为树脂、填充剂、润滑剂、阻燃剂、 增塑剂等，其中树脂为高分子化合物，为塑钢的最主要 的组分。在火灾发展蔓延的过程中，塑钢受到热的作用 后，先软化，接着逐渐熔化，而后发生热分解和炭化，因 其组分中含有阻燃剂，热分解和炭化比较慢，燃烧的速 率也比较低。在炭化物的形成过程中碳原子在空间发 生了重新排列，形成了无定形碳。

 

现在普遍认为石墨晶粒中片层间是以分子间作用 力结合起来的，而不是化学键结合，所以片层之间容易 滑动，具有导电、导热性。因此，石墨晶体的层状结构越

完善，其导电、导热性越强。而在无定形碳中，虽然存在 微小石墨晶粒，但晶粒内碳原子结合的六角环片层的 重叠是杂乱无章的，并且晶粒之间的排列也是无序的， 所以导电、导热性差，其电阻率特别大⑴。

 

火灾过程中，在高温作用下无定形碳晶粒内无序 重叠的六角环片层能够逐渐转变为空间有序重叠，晶 粒之间也趋向有序排列，晶粒之间的间隙变小，即转变 为石墨化晶体结构。所以，火灾现场温度越高、高温持 续时间越长，这样形成的石墨化晶体结构越好，其导电 性也就越强。

 

2主要试验仪器和材料 2.1主要试验仪器

 

RJK — 4 —9型箱式电阻炉，功率4 kW，最高温度 950 C；

 

ZC25-4型兆欧表，量程：01 000 Mn;

 

ZELC—500型多用电表，量程：02 000 kn。

 

2.2塑钢材料试样

 

材料A:辽宁省某集团生产的塑钢窗料，切割为 2. 2 cm X 2. 2 cm X 5. 2 cm 小块；

 

材料B:安徽省某科技有限公司生产的塑钢门料， 切割为 5. 0 cmX 5. 2 cmX 8. 0 cm 小块。

 

3试验过程

 

(1)将一块塑钢试样放入一定温度的箱式电阻炉 内加热，使其自然燃烧，保温一定时间后取出，室温(约 25 C左右）下自然降温5 min后，测量其电阻值。

 

1)每种塑钢试样加热温度分别为300 C、400 C、 500 C、600 C、700 T、800 C、900 C,加热时间为 10 min 0

 

2)塑钢试样A、B在加热温度分别为600 C、700 C情况下，保温时间 5 min ^10 min ^ 15 min ^ 20 min, 25 min、30 min、35 min。

 

(2)将冷却的试样表面的炭化层用刀片轻轻地刮 下，用研钵研碎为粉状，并将其装入长3 cm内径2* 5 mm的玻璃管内，用一端平整直径比玻璃管内径略小 的玻璃棒压制成长1 cm的柱体，保持每个试样压实程 度相同，用多用电表或兆欧表测量每个试样的电阻值。 4试验结果及分析