铜导线二次短路熔珠金相显微组织稳定性研究龚钰媛摘要：通过模拟火灾现场，利用火灾痕迹物证综合实验台制备铜导线二次短路熔珠，利用自制控温箱模拟室内火灾热环境，对铜导线二次短路熔珠在不同温度和时间的条件下进行加热处理，采取不同的方式冷却，并通过重复性实验，观察其金相显微组织，找出影响铜导线二次短路熔珠金相显微组织稳定性的因素和变化规律，从而对影响稳定性的原因进行深入分析。实验结果表明，火灾现场的温度、火灾持续时间和冷却方式对铜导线二次短路熔珠金相显微组织的稳定性有一定的影响；温度对晶粒体积的稳定性有较大的影响；加热时间对晶粒体积的稳定性影响较小；立即冷却时，冷却方式对晶粒的体积有影响。而晶粒形态在各种条件下均具有较高的稳定性。在鉴定过程中，可根据火灾中提取的短路熔珠的金相显微组织特征分析鉴定火灾起因，从而为公安消防部门查明电气火灾原因提供有利的科学证据。关键词：铜导线；二次短路熔珠；金相显微组织；电气火灾：TG146.1+1：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.012近年来，随着高层建筑的大量兴建和城乡物质文化生活水平的不断提高，以技术密集和社会财富高度集中为特征的现代化生产规模不断扩大，电器设备的应用已深入到社会的各个角落。因电器设备、电气线路故障或使用不当而引起的火灾频发，电气火灾占总火灾的比例呈逐年上升趋势。据火灾统计显示，社会越发展水平越高，电气化程度越高，发生电气火灾的可能性则越大。据《中国火灾统计年鉴》公布的信息，2005年电气火灾共发生31380起，占全年火灾总起数的13.30%，造成直接财产损失29101.6万元，占总直接财产损失的33.82%；2006年电气火灾共发生32431起，占全年火灾总起数的13.99%，造成直接财产损失29100.7万元，占总直接财产损失的21.24%；2007年电气火灾共发生46246起，占全年火灾总起数的28.3%，造成直接财产损失44697.5万元，占总直接金额财产损失的39.56%.由此可见，电气火灾已经成为威胁人们生活、生产安全的重要因素，因此，预防和减少电气火灾的发生是当前消防工作的重要内容之一。电气火灾的原因较多，由线路短路引起的火灾约占整个电气火灾总数的50%以上，远远超过其他原因。短路产生的熔珠可用来推断起火原因和火灾蔓延的趋势。电气火灾中因短路产生的熔珠通常有2种，即一次短路熔珠和二次短路熔珠。前者是导线因自身故障在火灾前形成，可能是引发火灾的原因；后者是导线受外界火焰或高温作用后，其绝缘层失效而形成，在火灾发生后形成，是整个回路处于通电状态的主要依据。在火灾调查过程中，可对火灾现场提取的熔珠进行金相鉴定，并从熔珠的金相特征判断火灾是由一次短路、二次短路或火烧造成的，从而为火灾原因的认定提供充分的证据。国外的一些研究认为，火场中的熔珠之间没有本质上的区别，与火灾原因也没有必然的联系。具体到一次短路和二次短路与火灾原因的关系的专门研究很少。目前，日本、美国已将判断建筑物火灾中铜导线熔痕特征的金相分析法用于火灾原因的认定；瑞士提出了电气火灾鉴别中对导线熔痕表面进行成分分析的方法；俄罗斯用Х射线衍射仪的星芒效应进行结构分析。上述这些事例都可以用以鉴别火场提取的熔珠类别。我国已完成了多种电气火灾原因技术鉴定方法的研究，其中，宏观法、金相分析法、成份分析法和剩磁法已编制成国家标准，其技术水平已达到国际先进水平。在以往的研究中，主要研究二次短路熔珠与一次短路熔珠或火烧熔珠之间的金相显微组织的差别，以及单股和多股铜导线形成的二次熔珠之间的差异。但对于复杂火场环境对熔珠的金相显微组织的稳定性是否有影响的研究较少，无法为火灾原因的认定提供准确的依据。本文利用金相显微镜对模拟火灾条件下制备的二次短路熔珠金相显微组织进行观察和比较，主要考查铜导线二次短路熔珠金相显微组织的稳定性，即在相似条件下制备二次短路熔珠，观察其金相显微组织是否具有相似的特征，找出铜导线二次短路熔珠的主要金相显微组织，分析不同特征产生的原因，从而为火灾原因认定和火灾物证技术鉴定工作利用金相显微组织确定熔珠的种类，进而为确定与起火原因的关系提供技术支持。1实验部分1...