【摘要】 本文深入解析极限氧指数(LOI)测试的定义、标准流程及火焰熄灭特性。科学指南针提供LOI测试服务，仪器精准，周期短，电话400-831-0631。

极限氧指数（Limiting Oxygen Index, LOI）测试是一种广泛应用于材料科学领域的标准方法，用于评估聚合物、纺织品等固体材料的可燃性特性。通过测定材料在氧氮混合气体中维持燃烧所需的最低氧气浓度，LOI测试为材料安全设计和防火性能评估提供了关键数据。本文将详细解析LOI测试的原理、方法及其在实际中的应用，并介绍科学指南针提供的专业测试服务。

 

一、极限氧指数测试的基本原理

极限氧指数是指材料在规定的实验条件下，于氧氮混合气流中进行有焰燃烧时所需的最低氧浓度，以体积百分数表示。该测试基于小规模标准方法，通过顶部点燃垂直安装的样品条带，观察其向下燃烧行为，从而确定支持燃烧的临界氧浓度。通常，LOI值低于22的材料易在空气中燃烧，而高于22则具有较好的阻燃性。

测试样品尺寸通常为长度70至150毫米、宽度6.5毫米和厚度3毫米，确保标准化和可重复性。样品被置于玻璃烟囱中央，氧气/氮气混合物以向上流动的方式吹扫烟囱30秒后，使用扩散引燃火焰点燃样品顶部。通过逐步降低氧气浓度，观察燃烧是否持续，直至找到刚好支持燃烧的氧浓度点。

 

二、LOI测试方法与国际标准

LOI测试遵循全球标准流程，如ASTM D2863或ISO 4589，确保结果的可靠性和可比性。测试过程中，火焰熄灭特性受多种因素影响，包括传递到材料表面的热量（以对流传热系数表示）和火焰应变率（以特征流动时间表示）。这些参数共同决定了材料的临界燃烧条件。

在实际测试中，LOI值不仅反映了材料的固有可燃性，还可用于推导火焰熄灭特性，如临界热解燃料质量通量。通过分析修正的Damköhler数（表征流动与化学反应时间尺度的比值），可以预测材料在高应变率下的燃烧极限。研究表明，当Damköhler数足够高时，临界质量通量趋于稳定，这为材料防火设计提供了理论依据。

图 1. 临界热解速率与修正 Damköhler 数的关系[1]

上图展示了临界热解速率与修正Damköhler数的关系，直观呈现了火焰熄灭的普遍行为，有助于工程师优化材料配方。

 

三、LOI测试的应用与科学指南针服务

LOI测试在材料研发、建筑安全、电子产品等领域具有重要价值。例如，通过LOI数据，可以筛选阻燃添加剂或评估新材料的环境适应性。对于需要权威测试的用户，科学指南针提供专业的极限氧指数测试服务，依托英国FTT0077仪器型号，已累计测试样品超4600个，常规周期仅6个工作日。科学指南针承诺先测后付、信用支付，并支持正规合同发票，确保测试过程透明可靠。

如果您有LOI测试需求，可访问科学指南针官网或拨打官方电话400-831-0631咨询。科学指南针覆盖材料、生物、环境等全品类测试，新人注册即享200元优惠，助力科研与产业创新。

 

四、常见问题与总结

  • 样品要求：至少准备15个样品，纺织品尺寸为150 * 58mm，其他样品需符合标准规格。

  • 测试精度：LOI测试结果受样品均匀性和环境条件影响，建议通过多次测试取平均值。

  • 科学指南针优势：硕博顾问团队提供一对一技术支持，高性价比服务保障数据准确。

总之，极限氧指数测试是材料安全评估的核心工具，结合科学指南针的专业服务，可快速获得可靠数据。立即注册科学指南针，享受首样优惠，提升研发效率。

 

参考文献：[1]Suzanne M, Delichatsios M A, Zhang J P. Flame extinction properties of solids obtained from limiting oxygen index tests[J]. Combustion and flame, 2014, 161(1): 288-294.

 

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