
Tiêu chuẩn “ASTM D2863 Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để đo nồng độ oxy tối thiểu cần thiết để duy trì sự cháy kiểu sáp của chất dẻo (Chỉ số oxy)”, do Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, là một tiêu chuẩn phản ứng thử nghiệm cháy. Tiêu chuẩn này mô tả một phương pháp để đo nồng độ oxy tối thiểu (phần trăm thể tích) cần thiết để duy trì sự cháy có ngọn lửa trong hỗn hợp oxy và nitơ đang chảy. Phương pháp thử nghiệm này bao gồm ba quy trình thử nghiệm. Quy trình A liên quan đến sự bắt lửa trên bề mặt, Quy trình B liên quan đến sự bắt lửa lan rộng, và Quy trình C là một quy trình ngắn liên quan đến việc so sánh với giá trị tối thiểu được chỉ định của chỉ số oxy.

Các mẫu thử được sử dụng trong các thử nghiệm được chuẩn bị theo một trong sáu loại mẫu.
Tiêu chuẩn ASTM D2863 quy định ba quy trình thử nghiệm:
Quy trình phù hợp phụ thuộc vào loại vật liệu và mục đích của thử nghiệm.
Phương pháp thử nghiệm này cho phép thử nghiệm các vật liệu tự đỡ về mặt cấu trúc dưới dạng thanh dọc hoặc tấm có độ dày lên đến 10,5 mm. Các vật liệu này là vật liệu đặc, nhiều lớp hoặc vật liệu dạng xốp có mật độ biểu kiến lớn hơn 15 kg/ m³ .
Phương pháp thử nghiệm này cũng cho phép kiểm tra các vật liệu dạng tấm hoặc màng mềm khi chúng được đỡ theo chiều dọc. Trong một số trường hợp, phương pháp thử nghiệm này cũng phù hợp với các vật liệu dạng xốp có mật độ biểu kiến nhỏ hơn 15 kg/ m³ .
Phương pháp thử nghiệm này đo lường và mô tả phản ứng của vật liệu, sản phẩm hoặc thiết bị đối với nhiệt và ngọn lửa trong điều kiện được kiểm soát, nhưng bản thân nó không bao gồm tất cả các yếu tố cần thiết để đánh giá nguy cơ cháy hoặc rủi ro cháy của vật liệu, sản phẩm hoặc thiết bị trong điều kiện cháy thực tế.
Tiêu chuẩn ASTM D2863 là một trong những tiêu chuẩn kiểm tra khả năng bắt lửa được công nhận rộng rãi nhất đối với nhựa và vật liệu polyme. Tiêu chuẩn này thiết lập phương pháp thí nghiệm để xác định nồng độ oxy tối thiểu (chỉ số oxy) trong hỗn hợp oxy/nitơ cần thiết để duy trì sự cháy giống như nến của vật liệu. Vì không khí chứa khoảng 21% oxy, giá trị chỉ số oxy giới hạn (LOI) cung cấp một chỉ số số học phù hợp về khả năng bắt lửa tương đối của vật liệu. Các vật liệu có giá trị chỉ số oxy giới hạn cao hơn thường có khả năng chống bắt lửa và lan truyền ngọn lửa tốt hơn trong điều kiện thí nghiệm được kiểm soát.
Tiêu chuẩn ASTM D2863 được các nhà sản xuất vật liệu, nhà cung cấp phụ tùng ô tô, các công ty hàng không vũ trụ, các nhà sản xuất điện tử và các phòng thí nghiệm nghiên cứu trên toàn thế giới sử dụng để so sánh các đặc tính dễ cháy của nhựa và các vật liệu polyme khác. Mục đích chính của tiêu chuẩn này là xác định nồng độ oxy cần thiết để vật liệu tiếp tục cháy sau khi bắt lửa.
Không giống như các thử nghiệm khả năng bắt lửa đạt/không đạt, tiêu chuẩn ASTM D2863 cung cấp một giá trị định lượng được gọi là chỉ số oxy (OI) hoặc chỉ số oxy giới hạn (LOI), cho phép các kỹ sư so sánh khả năng chống cháy của các vật liệu khác nhau.
Bài kiểm tra này đặc biệt hữu ích trong các trường hợp sau:
Về nguyên tắc, mẫu thử được đặt thẳng đứng bên trong một cột đốt trong suốt, nơi một hỗn hợp oxy và nitơ được kiểm soát cẩn thận chảy lên trên. Sau khi thành phần khí ổn định, đầu trên của mẫu được đốt cháy bằng ngọn lửa tiêu chuẩn. Người vận hành quan sát xem mẫu có tiếp tục cháy hay không. Nồng độ oxy được điều chỉnh qua các thử nghiệm liên tiếp cho đến khi xác định được mức oxy tối thiểu có khả năng duy trì sự cháy. Nồng độ này được báo cáo là chỉ số oxy (LOI). Về mặt toán học, LOI là nồng độ oxy tối thiểu cần thiết để duy trì sự cháy.
Tiêu chuẩn ASTM D2863 hỗ trợ nhiều cấu hình mẫu khác nhau cho nhựa cứng và nhựa dẻo. Các vật liệu điển hình bao gồm:
Tiêu chuẩn này quy định nhiều kích thước mẫu khác nhau tùy thuộc vào hình dạng và độ dày của vật liệu. Nó thường được thiết kế cho các mẫu tự đứng vững, nhưng các vật liệu mềm dẻo có thể cần thêm giá đỡ trong quá trình thử nghiệm.
Tóm lại, chỉ số oxy cho biết vật liệu đó dễ cháy đến mức nào:
Ví dụ,
Các giá trị thực tế có thể thay đổi tùy thuộc vào chất phụ gia, chất độn, chất gia cường, mật độ và điều kiện xử lý.
Các tổ chức thường thực hiện các thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D2863 bao gồm:
Tóm lại, tiêu chuẩn ASTM D2863 là tiêu chuẩn thử nghiệm khả năng bắt lửa được công nhận toàn cầu để xác định chỉ số oxy giới hạn (LOI) của nhựa và vật liệu polyme. Bằng cách đo nồng độ oxy tối thiểu cần thiết để duy trì sự cháy, nó cung cấp một chỉ số số học đáng tin cậy về khả năng chống cháy tương đối của vật liệu. Mặc dù nó không mô phỏng điều kiện cháy thực tế hoặc thay thế các thử nghiệm hiệu suất cháy toàn diện, nhưng nó vẫn là một công cụ quan trọng cho việc phát triển vật liệu, kiểm soát chất lượng, so sánh sản phẩm và đánh giá các công nghệ chống cháy trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, điện, xây dựng và hàng tiêu dùng.
Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm và năng lực, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu, và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử theo tiêu chuẩn ASTM D2863.
