基于拉曼光谱的火烧熔痕定量鉴识技术

利用Raman 光谱技术对火灾中铜导线火烧熔痕的附着碳进行检测,分析了样品光谱的峰位、峰形及峰强等光谱特征,同时使用五带拟合法对Raman 光谱进行分峰拟合后,进行定量分析。结果表明：不同火场温度以及作用时间的铜导线火烧样品的Raman 光谱差异性较大,火烧熔痕样品Raman 光谱的D1峰半峰宽小、峰强大,ID2/IG 趋近于0,ID3/IG、ID4/IG 较小。研究结论说明Raman 光谱法可有效鉴识火烧熔痕,为研究火灾原因提供指导意见。     

铜导线熔痕组织结构特征的分析研究

通过对火灾中铜导线熔痕的组织结构进行X射线衍射仪分析,找出了铜导线一次短路熔痕、二次短路熔痕、火烧熔痕在物相组成、晶面取向和晶格畸变等参数的特征规律,建立了铜导线熔痕组织特征的技术鉴定方法,为火灾物证鉴定提供定量技术依据。     

火场中新型铜包铝导线熔痕的金相鉴别研究

选用合格多股的铜包铝导线和劣质的单股铜包铝导线制备一次、二次短路熔痕和火烧熔痕,以金相法为基础,采用常用的三种浸蚀剂研究该种导线熔痕的浸蚀方法,观察每种熔痕的金相组织晶粒和气孔特征。分析发现:HF浸蚀剂浸蚀效果最好,一次短路熔痕、二次短路熔痕和火烧熔痕的金相组织呈现出了有别于铜、铝导线熔痕的特征。区别于铜包铝导线二次短路熔痕,一次短路熔痕的金相组织最显著的特征是晶粒以细小的胞状晶、柱状晶为主,且组织中气孔数量相对较少。二次短路熔痕多数晶粒为粗大的胞状晶和柱状晶,存在大气孔,且分割晶界。与铜、铝导线火烧熔痕不同,铜包铝导线火烧熔痕的晶粒不以等轴晶为主。     

SEM和EDS分析铜导线短路熔痕晶粒特征

通过定性模拟实验,制备交流220 V电路中铜导线一次短路熔痕和二次短路熔痕,应用SEM和EDS等方法研究铜导线一次短路熔痕与二次短路熔痕外表面晶粒的微观形貌特征以及化学元素变化规律。结果表明,短路方式是铜导线短路熔痕晶粒形貌特征的决定因素。铜导线一次短路熔痕晶粒呈现胞状晶形貌特征,二次短路熔痕晶粒呈现柱状晶形貌特征,熔痕凝固及火灾过程中形成的氧化膜不会影响熔痕晶粒形貌特征。     

火灾造成的导线熔痕(二次熔痕)

火灾导致的导线熔痕通常与电弧熔痕有明显的区别,因为火灾影响着一个较宽的区域。火灾熔化铜导线,由于光的氧化作用使熔化的金属表面起泡,变形,而形成层次。在某些条件下,熔化的铜留下带有细颈、熔珠和针状末端的光滑表面。铜导线的特征是表面熔化而线心未熔。火灾熔化铜导线取决于火灾温度与持续时间,导线的位置和导线的保护层这三个条件。注意,火能引起建筑物电气导     

铜导线搭铁短路熔痕金相组织特征分析

搭铁短路作为一种特殊的短路故障,在电气火灾痕迹物证鉴定工作中难度较大。通过对单芯聚氯乙烯铜导线火灾前搭铁短路故障进行模拟实验,对其形成的铜导线熔痕金相组织特征进行全面的技术鉴定与分析,并与火灾前线间短路熔痕金相组织特征进行对比,为火灾事故调查工作提供科学的指导。     

铜导线短路熔痕中共晶体的定量金相研究

通过模拟短路条件制备铜导线短路熔痕,对短路熔痕中共晶体进行了金相分析和定量研究.研究发现,铜导线一、二次短路熔痕共晶体组织特征具有一定区别,短路喷溅熔珠中共晶体含量分别为15.28％、5.10％,远远超过同短路类型线端熔痕中0.33％、0.19％的共晶体含量.通过对比短路熔痕中共晶体微观组织与含量大小,可以鉴别铜导线短...     

关于汽车火灾中导线短路熔痕的研究

在汽车火灾案件的鉴定中,火灾现场残留的金属物是火灾原因鉴定的重要证据。本文仅对汽车火灾中铜导线的一、二次短路熔痕特征进行研究,对导线短路的外观、内部的金相组织结构进行分析研究,为汽车火灾鉴定提供技术支撑。     

铜导线短路熔痕内部孔洞形态特征参数的研究

从环境气氛和温度角度讨论了铜导线短路熔痕内部孔洞的形成机理;应用金相图像分析软件,对模拟试验制备的单股、多股铜导线一次短路熔痕和二次短路熔痕的内部孔洞进行分析研究,找出熔痕性质与孔洞特征参数如数量、最大卡规直径、面积、圆度、粗糙度等的对应关系,为认定起火原因提供科学的技术依据.     

铜导线搭铁短路熔痕表面组成成分分析

对单芯聚氯乙烯铜导线搭铁短路故障进行模拟实验,记录火灾前和火灾中搭铁短路形成的铜导线熔痕表面组成成分随着电流增大而改变的情况,并分析其原因。通过线性回归分析讨论铜导线熔痕表面不同元素含量的影响因素。研究可为火灾事故调查工作提供科学的指导。     

火灾现场铜导体短路熔痕特征稳定性研究

正公安部天津消防研究所依托公安部技术研究计划项目"火灾现场铜导体短路熔痕特征稳定性的研究",系统、全面地研究了铜导线短路熔痕宏观形貌、微观形貌、内部孔洞和显微组织定性特征在火灾环境中稳定存在的临界条件,提出了新的技术判据和鉴定方法,解决了电气火灾物证鉴定工作中长期存在的技术难题,整体提升了我国火灾原因调查工作技术水平。     

基于电压平衡原理的短路熔痕质量模型研究

为了探究直流电气火灾短路熔痕宏观特征的定量分析方法,以一次短路熔痕为例,建立了熔痕质量计算模型的一般形式与简化形式。该模型依据电压平衡原理,描述熔痕质量、导线蒸发质量与短路电气参数之间的关系。以截面积为4mm~2的铜导线为研究对象,设计了直流一次短路实验。结果表明,所建立的模型计算结果较合理,能较好地诠释短路相关参数对熔痕质量的影响,熔痕质量对导线蒸发质量的数值较不敏感。此外,4mm~2铜导线一次短路的蒸发质量与熔痕质量随短路电流增大而均有先增后减的变化规律,即存在一个峰值,可从短路时间变化以及能量分配的角度解释此规律。     

铜导线一次短路熔痕形貌火场稳定性研究

实验模拟火灾热环境,将铜导线一次短路熔痕在不同温度下加热不同时间后自然冷却,观察样品的宏观和微观形貌。结果表明:火灾现场的温度以及熔痕持续受热时间对铜导线一次短路熔痕的宏观形态有一定的影响,但是熔化区与非熔化区的界限比较明显;金相显微组织随着温度升高和加热时间的延长也具有不稳定性。     

铜导线一次短路熔痕受热过程中的理化反应

铜导线一次短路熔痕受到火灾高温作用后将发生一定变化。借助同步热分析技术（TG-DSC）,精准控制受热温度,模拟火灾中O₂/N₂气氛变化,根据TG-DSC曲线分析熔痕发生各种理化反应时的类型和起始温度,辅助判断造成组织变化的原因。结果表明：一次短路熔痕熔点为1 062 ℃,此时熔痕将发生熔化而失去其特征组织;在火灾气氛中,受热温度达到850 ℃时,将发生氧化反应,产生黑色氧化物颗粒和外围环状氧化带;随着温度的继续升高,环状氧化带将不断增厚,黑色氧化物颗粒不断向晶界处集中。此研究结果对于准确检验鉴定铜导线一次短路熔痕,分析其火灾中的受热过程具有一定的理论参考。     

接触介质对铜导线短路熔痕气孔的影响

为将导线熔痕中的气孔特征应用于熔痕鉴别,制备木屑、纸屑、脱脂棉、毛毯等不同接触介质下2.5 mm2线径的一次短路熔珠,观察其金相组织图,计算气孔数量、面积等特征值,并分析接触介质影响气孔形成的机理。结果表明,可燃介质对铜导线一次短路熔痕中的气孔数量、大小都会产生显著的影响。     

铜导线一次短路熔珠内表面元素分布规律研究

为考查铜导线一次短路熔珠内表面元素分布规律,利用SEM-EDS配合金相分析的方法,对不同水冷时间、加热时间、不同电压下铜导线熔珠气孔内表面的元素进行分析。结果显示,一次短路熔珠气孔内表面Cu的质量百分比处于80%~90%之间,O的质量百分比在10%左右。改变冷却条件及电压高低对导线熔痕孔洞内部成分分布无影响;改变加热条件能使导线熔痕孔洞内O的质量百分比增加,C的质量百分比减少,但O的质量百分比始终在7.0%以上。因此,可以结合金相分析,定性、定量地分析判断熔珠是否为一次短路熔珠,对鉴别火灾中铜导线的一次、二次短路起到辅助作用。     

火场中铝合金导线熔痕的定量金相分析

借助计算机图像处理技术和金相分析技术对铝合金导线短路及火烧熔痕的晶粒与气孔的特点进行定性与定量分析,并依次与相同条件下铝导线熔痕金相组织特征对比。结果表明：铝合金导线一次、二次短路熔痕及火烧熔痕在晶粒、气孔的大小、形状等方面的几何参数有一定的差异,且与同条件铝导线熔痕在晶粒面积、气孔分布上也有差异。     

塑料灯座火灾痕迹分析研究

应用红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM/EDS)分析测定火灾现场吊灯残骸塑料灯座碳元素的含量变化,确定其不同部位燃烧残骸炭化程度,讨论分析火灾痕迹蔓延过程。通过对导线熔痕外观和金相组织分析讨论分析,运用火灾蔓延痕迹的形成机理确定灯座火灾起火原因。从痕迹的形貌判断火灾是从灯头内部向外燃烧的。傅里叶变换衰减全反射红外光谱法和SEM-EDS两种分析方法的检测结果与外观检测时的推测相符。金相分析鉴定灯头内导线的熔痕为一次短路熔痕。认为火灾由内部电气故障引起。     

电气火灾短路熔痕相变的XRD分析

制备一次短路熔痕和二次短路熔痕,采用X射线衍射仪测试熔痕样品的微观结构。实验结果显示:短路熔痕的横切面呈现2个铜的衍射特征峰,纵切面显示出4个铜的衍射特征峰,氧化铜或是氧化亚铜的衍射峰未出现,进一步将短路熔痕的XRD数据计算发现,在熔痕纵切面上,一次短路熔痕的点阵常数随外热条件的变化趋势区别于二次短路熔痕的发展趋势,但晶粒尺寸、位错密度和微观应力在变化趋势上均无法明确区别;相反,在熔痕横切面上,除点阵常数随外热温度变化的趋势无法区别一次短路熔痕和二次短路熔痕,其他三项参数均显示出一次短路熔痕不同于二次短路熔痕的变化规律。熔痕的4个参数与外热的变化趋势满足火灾物证鉴定量化分析的前提,可以进一步积累数据并应用于电气火灾物证鉴定中。     

铜导线一次短路熔痕的宏观和微观特征

将铜导线一次短路熔痕分别放置在实体火、热辐射环境中加热一段时间,等待其自然冷却后观察、分析样品的宏观、微观特征。实验结果表明:铜导线一次短路熔痕在经过实体火、热辐射加热后,由细小的柱状晶、胞状晶及树枝晶逐渐变为粗大的等轴晶,变化情况由温度的高低决定,温度越高,变化越明显;气孔由细小的圆形气孔变为不规则的大气孔。