工四火調專業(yè)

熱得快電熱絲斷口形貌與受熱溫度關系的研究

學號

200920440041

姓名

沈偉

系隊

消防工程系四隊

專業(yè)

火災勘查

指導教師

張輝副教授

前沿實驗內容實驗結果

1、斷口宏觀形貌

2、斷口宏觀形貌量化分析

3、斷口微觀形貌

4、斷口微觀形貌量化分析結論致謝1、研究目的及意義通過模擬實驗，制備不同加熱溫度、受熱時間條件下的電熱絲樣品，用掃描電子顯微鏡觀察電熱絲的斷口形貌特征，并進行量化處理，分析總結電熱絲斷口形貌隨加熱溫度、受熱時間變化的規(guī)律，為此類火災物證的鑒定提供技術支持。2、實驗內容1、制備在600℃、700℃、800℃、900℃1000℃的溫度下加熱10分鐘、15分鐘、20分鐘、25分鐘、30分鐘的電熱絲樣品，用鉗子拉斷。2、利用掃描電鏡觀察不同受熱條件下的熱得快拉斷斷口，并拍照記錄。3、利用Image-ProPlus軟件對獲得斷口照片進行量化統(tǒng)計分析。3、實驗結果600℃下加熱30分鐘的斷口形貌700℃下加熱30分鐘的斷口形貌

斷口為杯錐狀斷口，能看到斷口分為纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇區(qū)三部分。（1）斷口宏觀形貌（1）斷口宏觀形貌800℃下加熱30分鐘的斷口形貌

1000℃下加熱30分鐘的斷口形貌

斷口表面只有纖維區(qū)和剪切唇區(qū)兩部分，纖維區(qū)不再是規(guī)范的圓形，邊緣為波浪形，斷口較平緩，剪切唇區(qū)更加粗糙。（2）斷口宏觀形貌量化分析纖維區(qū)所占比例隨受熱時間變化的規(guī)律圖

相同的受熱時間下，加熱溫度越高，纖維區(qū)在斷口上所占的比例越大；600℃時，隨受熱時間增長，纖維區(qū)所占的比例減小；加熱溫度高于800℃時，隨受熱時間增長，纖維區(qū)所占的比例增大。

（2）斷口宏觀形貌量化分析700℃是一個特殊的溫度點，除加熱30分鐘的情況外，隨著加熱溫度的升高，頸縮率先升高后降低，在700℃左右達到最大值頸縮率隨加熱溫度變化的規(guī)律

（2）斷口宏觀形貌量化分析頸縮率隨受熱時間變化的規(guī)律

600℃時，隨受熱時間增長，頸縮率較快增大；700℃時，隨受熱時間增長，頸縮率變化不大；加熱溫度高于800℃時，隨受熱時間增長，頸縮率減?。?）斷口微觀形貌空白試樣放大1.5KX的韌窩

600℃加熱15分鐘放大1.5KX的韌窩

韌窩小而密集，大小比較均勻，韌窩上半部與下半部形狀都是比較標準的圓形或橢圓形，大小接近，韌窩間界線寬而且明顯，有骨質感，韌窩深

（３）斷口微觀形貌韌窩下半部為圓形，有第二相質點析出；上半部形狀不規(guī)則，不再是標準的圓形；韌窩壁變薄，韌窩間有許多纖維“小峰”，各個峰的小斜面與拉伸軸大致呈45°；韌窩深度較深；大韌窩周圍圍繞小韌窩

（３）斷口微觀形貌800℃加熱15分鐘放大1.5KX韌窩

1000℃加熱15分鐘放大1.5KX韌窩韌窩明顯增大，下半部為圓形,上半部形狀不規(guī)則；韌窩壁變?。豁g窩大小不均勻，大韌窩周圍圍繞小韌窩；整體的韌窩深度較之前變淺。加熱1000℃時有拋物線形韌窩。（４）斷口微觀形貌量化分析韌窩數(shù)目與加熱溫度的關系圖

加熱溫度升高，受熱時間增長，韌窩數(shù)目減少（４）斷口微觀形貌量化分析韌窩平均面積與加熱溫度的關系隨著加熱溫度的升高，韌窩平均面積增大

４、結論加熱溫度與受熱時間對斷口形貌的影響表現(xiàn)出了一定的規(guī)律性，現(xiàn)得到如下幾點結論：（1）斷口為杯椎狀，纖維區(qū)韌窩為等軸韌窩。（2）當溫度大于700℃時，隨著加熱溫度升高、受熱時間增長，纖維區(qū)所占比例增加，頸縮率減少；溫度小于700℃時，規(guī)律相反。（3）隨著加熱溫度升高、受熱時間增長，韌窩數(shù)目減少，韌窩數(shù)目，面積增大。（4）隨著加熱溫度升高，斷口由韌性斷口向脆性斷口發(fā)展致謝本文是在消防工程系火災調查教研室張輝副教授的悉心指導和