材料熱安全性測試方法

發佈:2021-03-16, 週二
ES-ARC from THT

熱安全性測試一直是材料研發過程中,重要的一環。當今的電子產品,尤其講究輕薄短小、以及更長的續航力,儲能設備(電池、化學燃料)的能量密度越來越高,若遭遇熱失控燃燒的狀況,往往對身體居住環境造成一定程度危害。加上消費者意識抬頭的今天,製造商往往需要負擔連帶責任、甚至鉅額的賠償,對於產品的安全性,不得不小心為之。

絕熱加速失控分析量熱儀 (ARC),是用來分析材料或成品熱失控條件的專用儀器,與一般量熱儀不同的是,它能夠在絕熱環境中,分段控制加熱的能量多寡,並精密地感測過程中,樣品在該溫度區間的昇溫變化,用以判斷樣品在該溫度區間,是否已經開始進入熱失控的狀態。

測量熱失控的方式,主要有步階加熱 (Step Heating,又稱為 Heat-Wait-Seek, HWS) 與斜坡加熱兩種 (Ramp Heating),兩種方法各有其優缺點:

1. 步階加熱法,熱失控測量

這種方法又稱為 Heat-Wait-Seek (HWS) 測量,這是 ARC 熱安全性測量儀所採用的主要方法。使用者先設定每一個步階的溫度區間,比如從 25度開始,每5度一個步階。當儀器對絕熱環境加熱至步階的溫度起始點,便停止加熱,並根據預設的等待時間,觀察樣品的溫度熱量變化,直到時間結束,進入下一個溫度階段。

這種方法能夠精準偵測到樣品自身的放熱反應,並完整的追蹤絕熱樣品室中,整個反應過程。但缺點是測量時間很長,整個過程需要 1 - 2 天的時間。

HWS Heat-Wait-Seek Method
HWS Heat-Wait-Seek Heating Method

2. 斜坡加熱法,熱失控測量

斜坡加熱法,顧名思義,就是以一定的加熱速度,持續對樣品加熱,直到樣品發生失控。這種方法能夠在短時間造成樣品熱失控,並紀錄加熱過程的溫度變化,過程僅需要1-2小時,比起 HWS 方法要快速許多。不過,這個方法無法精確得知樣品發生熱失控的起始溫度,而且斜坡加熱熱失控測試法,不是一個絕熱過程。

Ramp Heating Method
Ramp Heating Method

勢動科技為您引進英國 Thermal Hazard Technology世界最先進的加速失控分析量熱儀,歡迎您來電洽詢、聯絡勢動科技