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阻燃材料燃燒試驗(yàn)的目的在于評(píng)定它的燃燒特性，即是否容易著火、著火后是否延燃，以及是否冒煙和釋放毒氣等。

為了研究材料阻燃性能參數(shù)，可將火劃分為３個(gè)階段，即初起階段、全盛階段及衰減階段。所有可燃材料大多是在火災(zāi)全盛階段燃燒，一般很少有阻燃能力。

因此，在評(píng)估材料火危害性時(shí)，只需考慮從火初起至閃燃這一階段，此階段包括下述幾個(gè)過(guò)程：點(diǎn)燃、火焰?zhèn)鞑ァ⑨専岷烷W燃，它們所產(chǎn)生的效應(yīng)稱(chēng)為火的一級(jí)效應(yīng)。此外，這一階段還會(huì)產(chǎn)生多種次級(jí)效應(yīng)，即材料燃燒產(chǎn)生的煙、有毒及腐蝕性產(chǎn)物的危害。

這些火的一級(jí)效應(yīng)和次級(jí)效應(yīng)，涉及材料的主要阻燃參數(shù)，也是材料阻燃性能測(cè)試方法的具體內(nèi)容。

火的一級(jí)效應(yīng)和次級(jí)效應(yīng)

材料阻燃性能測(cè)試方法根據(jù)試件大小可分為：實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、中型試驗(yàn)及大型試驗(yàn)。其中實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和中型試驗(yàn)最為常用，這兩類(lèi)試驗(yàn)，通常根據(jù)被測(cè)物體的可燃性、點(diǎn)燃性、火焰?zhèn)鞑?、釋熱及生煙性、火?zāi)氣體的毒性及腐蝕性等，對(duì)引發(fā)火災(zāi)具有決定性影響的參量將試驗(yàn)分為6類(lèi)：

阻燃性能測(cè)試方法依據(jù)不同材料（如建材、電纜、塑料、電子電氣等）、不同行業(yè)（如飛機(jī)、家具、機(jī)車(chē)、船艦等）、不同的標(biāo)準(zhǔn)（如ISO、ASTM、UL、BS、EN、IEC、GB），在試驗(yàn)方法、試驗(yàn)要求上有所不同。所有阻燃性測(cè)試的方法在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)均有闡述，由于涉及的測(cè)試方法較多，本文僅就最重要的幾個(gè)阻燃參數(shù)和常用的測(cè)試方法進(jìn)行介紹。

可燃性是指材料進(jìn)行有焰燃燒的能力。很多現(xiàn)在采用的材料可燃性的測(cè)定方法系基于將特定火焰施加于材料所產(chǎn)生的結(jié)果。所用火焰的類(lèi)型、大小、施加于試樣的時(shí)間以及試樣的尺寸、形狀及放置方向等，在不同的試驗(yàn)中可有所不同，且均在測(cè)試方法或標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)的規(guī)定。

氧指數(shù)（OI）（也稱(chēng)極限氧指數(shù)LOI）是指在規(guī)定條件下，試樣在氮、氧混合氣體中，維持平衡燃燒所需的最低氧濃度（體積百分含量）。該方法可以非常有效的判斷材料在空氣中與火焰接觸時(shí)燃燒的難易程度，并且可以為材料的燃燒性能分級(jí)，因此得到了世界各國(guó)的重視。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

ISO 4589-2；ASTM D 2863；NES 714；GB/T 2406，GB/T 5454

氧指數(shù)的測(cè)定方法：

測(cè)試主要采用氧指數(shù)儀，將試樣垂直地固定在燃燒筒中，使氧、氮混合氣流由下向上流過(guò)，點(diǎn)燃試樣頂端，觀(guān)察試樣的燃燒情況。在不同氧濃度中試驗(yàn)一組試樣，以測(cè)定剛好維持試樣平穩(wěn)燃燒時(shí)的最低氧濃度。

在氧指數(shù)測(cè)定中，還發(fā)展了高溫氧指數(shù)法，此法是在燃燒筒上增加了可控加溫裝置，提高測(cè)試環(huán)境溫度，故可測(cè)定材料在較高環(huán)境溫度（最高可達(dá)400℃）下的氧指數(shù)，以用來(lái)評(píng)價(jià)材料在較高溫度下的燃燒性。材料氧指數(shù)一般隨環(huán)境溫度升高而降低，高溫氧指數(shù)能更好地表征材料的燃燒性。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

ISO 4589-3，NES 715

在塑料阻燃性能試驗(yàn)方法中，水平及垂直燃燒試驗(yàn)最具代表性，且應(yīng)用也最為廣泛。本法測(cè)定塑料表面火焰?zhèn)鞑バ阅?，其原理系水平或垂直地夾住試樣的一端，對(duì)試樣自由端施加規(guī)定的點(diǎn)燃源，測(cè)定線(xiàn)性燃燒速率（水平法）或有焰燃燒及無(wú)焰燃燒時(shí)間（垂直法）等來(lái)評(píng)價(jià)試樣的阻燃性能。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

UL94；ASTM D635；IEC 60695-11-10；IEC 60707；ISO 1210；ASTM D3801；ASTM D5048；IEC 60695-11-20；ISO 9772；ASTM D4804；ISO 9773；ASTM D4986；ASTM D5025；ASTM D 5207；ISO 10093；ISO 103351；GB/T 2408；GB/T 5169.17；GB/T 8332

在眾多相關(guān)規(guī)范中，由美國(guó)保險(xiǎn)業(yè)實(shí)驗(yàn)室制訂的UL94被廣泛應(yīng)用于測(cè)定制造設(shè)備和器具的塑料可燃性（但不適用于建筑用途的材料），同時(shí)UL94的試驗(yàn)結(jié)果給出了材料的阻燃性分級(jí)，塑料阻燃等級(jí)由HB，V-2，V-1向V-0逐級(jí)遞增：

• HB：UL94標(biāo)準(zhǔn)中最低的阻燃等級(jí)。要求對(duì)于3到13毫米厚的樣品，燃燒速度小于40毫米每分鐘；小于3毫米厚的樣品，燃燒速度小于70毫米每分鐘；或者在100毫米的標(biāo)志前熄滅。

• V-2：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在30秒內(nèi)熄滅?？梢砸?0cm下方的藥棉。

• V-1：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在30秒內(nèi)熄滅。不能引燃30cm下方的藥棉。

• V-0：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在10秒內(nèi)熄滅。

UL94 可燃性試驗(yàn)包括下述四個(gè)測(cè)試方法：

• 材料分類(lèi)為UL94HB的水平燃燒測(cè)定方法。

• 材料分類(lèi)為UL94V-0 ULV-1 ULV-2的垂直燃燒測(cè)試方法。

• 材料分類(lèi)為UL－5V的垂直燃燒測(cè)試方法。

• 材料分類(lèi)為94VT M-0、94VT M-1、94VT M-2的垂直燃燒測(cè)試方法。

UL94水平燃燒試驗(yàn)法：

1. 將試樣水平放置在試樣架上，點(diǎn)燃本生燈，調(diào)節(jié)火焰高度為20mm，使本生燈與水平方向傾斜約45°角。

2. 在保持本生燈位置不變的條件下，對(duì)試樣施加火焰30 s,撤去本生燈。如果施焰時(shí)間不足30 s,火焰前沿已達(dá)到25 mm標(biāo)線(xiàn)時(shí)，應(yīng)立即移開(kāi)本生燈，停止施焰。

3. 記錄燃燒前沿從25 mm標(biāo)線(xiàn)到燃燒終止時(shí)的燃燒時(shí)間t(單位秒)，并記錄從25 mm標(biāo)線(xiàn)到燃燒終止端的燒損長(zhǎng)度L,(單位毫米)。

4. 如果移開(kāi)點(diǎn)火源后，火焰即滅或燃燒前沿未達(dá)到25 mm標(biāo)線(xiàn)，則不計(jì)燃燒時(shí)間、燒損長(zhǎng)度和線(xiàn)性燃燒速度。

5. 燃燒速率V = 60L/t

UL94垂直燃燒法：

1. 把試樣垂直固定在試樣夾上;

2. 調(diào)節(jié)本生燈火焰（藍(lán)焰）高度為20mm；

3. 對(duì)試樣進(jìn)行第一次施加火焰時(shí)間10s，移開(kāi)火源并記錄第一次的有焰燃燒時(shí)間t1；

4. 第一次的有焰燃燒熄滅后，馬上對(duì)試樣進(jìn)行第二次施加火焰時(shí)間10s，移開(kāi)火源并記錄第二次的有焰燃燒時(shí)間t2和無(wú)焰燃燒時(shí)間t3，并記錄是否有滴落物引燃下面的脫脂棉

材料的釋熱量是指它燃燒時(shí)放出的總熱量，是材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要特征之一，釋熱量越大的材料，越易引發(fā)材料閃燃，以致形成災(zāi)難性火災(zāi)的可能性越高。特別是釋熱速率（HRR），尤其是其峰值（PHRR），對(duì)評(píng)估材料火安全性更具實(shí)際意義。

錐形量熱儀(CONE) 是以氧消耗原理為基礎(chǔ)的聚合物材料燃燒性能測(cè)定儀，由CONE 獲得的可燃材料在火災(zāi)中的燃燒參數(shù)有多種，包括釋熱速率(HRR) 、總釋放熱( THR) 、有效燃燒熱(EHC) 、點(diǎn)燃時(shí)間( TTI) 、煙及毒性參數(shù)和質(zhì)量變化參數(shù)(MLR) 等。錐形量熱儀法由于具有參數(shù)測(cè)定值受外界因素影響小，與大型實(shí)驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性好等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用于很多領(lǐng)域的研究。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

ISO 5660 Parts 1 and 2；ASTM E1354；ASTM E1474；ASTM E1740；ASTM E1550；ASTM D5485；ASTM D6113；NFPA 271；NFPA 264；CAN ULC 135；BS 476 Part 15；GB/T 16172

材料燃燒時(shí)的生煙性是二次火效應(yīng)。二次火效應(yīng)是指那些與火災(zāi)伴生的、但并不構(gòu)成為火焰所顯示的燃燒過(guò)程的現(xiàn)象。

測(cè)定生煙性的方法是基于人眼對(duì)煙的感知和煙對(duì)可見(jiàn)度的影響。已有的測(cè)定煙密度的方法較多，最經(jīng)常使用的還是光學(xué)法，此法是在一規(guī)定空間內(nèi)建立一個(gè)模型火試驗(yàn)，然后測(cè)定生成的煙對(duì)光束的衰減，以計(jì)得煙密度。如NBS煙箱采用的就是光學(xué)法測(cè)定煙密度。

當(dāng)光線(xiàn)透過(guò)一個(gè)充滿(mǎn)煙塵的空間時(shí)，由于煙質(zhì)點(diǎn)的吸收和散射，使光的強(qiáng)度降低。光衰減的程度與煙質(zhì)點(diǎn)的大小和形狀、折射率及光的波長(zhǎng)和入射角有關(guān)。目前的光學(xué)法測(cè)定煙密度的儀器，都是依據(jù)Beer‐Lambert定律。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

ASTM E662；ASTM F814；NFPA 258；BS 6401；GB/T 8323.Options:ISO 5659/IMO FTPC Part 2；ATS 1000.001/ABD0031；NES 711

阻燃材料燃燒釋放的氣體通常分為兩類(lèi)：可燃?xì)怏w，如甲烷、乙烷、芳香烴等；不燃?xì)怏w，如二氧化碳、氮?dú)?、氨氣、水蒸氣、鹵化氫、SO2、NOX、甲醛、HCN等。這些氣體的毒性可以通過(guò)化學(xué)分析得出，直觀(guān)的測(cè)定燃燒釋放氣體毒性的方法是動(dòng)物暴露法。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

ISO 19702；ISO 9705；EN 45545-2；NES713；DIN 53436

火焰?zhèn)鞑ナ侵富鹧媲把卦诓牧媳砻娴陌l(fā)展，它關(guān)系到火災(zāi)波及鄰近可燃物而使火勢(shì)擴(kuò)大?；鹧?zhèn)鞑バ阅艹Ｒ运淼婪拜椛浒宸y(cè)定。

IMO火焰蔓延測(cè)試是一個(gè)重要的燃燒性能對(duì)比試驗(yàn)，主要測(cè)試對(duì)象是平板材料、復(fù)合材料或組件，這些材料主要是用來(lái)作為暴露的外表面的墻壁。所用的比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)是火焰沿著樣品的表面垂直方向上橫向蔓延的距離和時(shí)間。試驗(yàn)是在試樣經(jīng)受引燃火焰的輻射下而進(jìn)行的。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

ISO 5658；IMO FTP Part 5；ASTM E1317；ASTM E1321

輻射面板試驗(yàn)用于測(cè)試建筑材料及泡沫塑料的表面可燃性，是實(shí)驗(yàn)室使用火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)定方法之一。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

ASTM E162；ASTM D3675

此法以輻射板試驗(yàn)測(cè)定屋頂絕緣地板材料的火焰?zhèn)鞑バ阅?，以火焰不再傳播的輻射板的臨界熱流量表征。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

EN ISO 9239-1, ASTM E648, ASTM E970, NFPA 253, GB/T 11785

耐燃性試驗(yàn)通常是對(duì)整個(gè)構(gòu)筑物或部分構(gòu)筑物或構(gòu)件進(jìn)行的，如房屋、地板、天花板、墻面等，這時(shí)可觀(guān)察火對(duì)被試系統(tǒng)的作用。評(píng)估各種建筑構(gòu)件在火災(zāi)條件下的性能，確保公共和鄰近結(jié)構(gòu)的安全。由于耐火性測(cè)試，尤其是大型耐火試驗(yàn)是非常復(fù)雜的，但是在一些情況下又非常必要，在此我們僅介紹幾種適用的試驗(yàn)設(shè)備。