燃烧测试

燃烧测试

燃烧测试通过水平垂直燃烧、氧指数、建筑材料燃烧分级、热释放与产烟等方法评价塑料、建筑材料、绝热材料及其他制品的点燃、火焰传播、热释放和烟气特性。本文介绍主要燃烧测试项目、现行标准、试样流程及不同指标在材料安全评价中的作用。

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燃烧测试用于评价材料或制品在火源作用下是否容易被点燃、火焰如何传播、燃烧能够持续多久、释放多少热量以及是否产生大量烟气。由于建筑材料、塑料、橡胶、纺织材料、电工材料和交通内饰的实际火灾场景不同,燃烧测试并不是单一项目,而是一组针对不同火灾阶段和产品用途建立的方法体系。

一:燃烧测试概述

材料燃烧行为受到化学组成、厚度、密度、阻燃剂、表面结构、安装方式和外部热通量影响。同一种材料在小火焰点燃、水平燃烧、垂直燃烧和高热辐射条件下可能表现出不同结果,因此燃烧安全评价需要根据产品使用场景选择适当试验。

燃烧测试通常用于:

  • 评价材料是否容易被小火焰点燃;
  • 测定火焰传播速度;
  • 评价离火后的续燃和阴燃行为;
  • 测定极限氧指数;
  • 评价建筑材料燃烧性能等级;
  • 测定热释放速率和总热释放;
  • 评价产烟速率和烟气特征;
  • 比较阻燃配方和产品结构;
  • 进行产品研发、认证和质量控制。

二:主要测试类型

1. 水平燃烧

试样按规定水平放置,一端或规定区域接触标准火焰,记录燃烧长度、燃烧时间或燃烧速率。该方法常用于评价材料在相对基础的小火源条件下的燃烧传播行为。

2. 垂直燃烧

试样垂直安装并接受规定火焰作用,观察续燃时间、阴燃时间、燃烧滴落及是否达到规定标线。垂直状态下热羽流方向与火焰传播方向相近,因此通常比水平布置更容易暴露材料持续燃烧特性。

3. 氧指数

氧指数试验通过改变氧气与氮气混合气体中的氧浓度,确定材料能够维持规定燃烧状态所需要的最低氧浓度。该指标适合材料配方和阻燃性能相对比较,但不能单独等同实际火灾安全等级。

4. 建筑材料燃烧性能分级

建筑材料需要根据产品类别和规定试验组合进行燃烧性能分级。评价可能涉及不燃性、燃烧热值、单体燃烧、小火焰以及产烟和燃烧滴落等信息。

5. 锥形量热测试

材料在规定外部热辐射下燃烧,通过耗氧原理等方法获得热释放速率、总热释放以及产烟相关数据。热释放速率能够反映火灾发展阶段材料对热量增长的贡献。

6. 其他专用燃烧测试

交通内饰、电工电子、纺织品、家具、线缆和航空材料均存在对应专用燃烧方法。项目不能仅依据“阻燃”两个字选择标准,而应以产品所属行业和法规要求为核心。

测试类型主要指标评价重点
水平燃烧燃烧速率、燃烧长度火焰传播
垂直燃烧续燃时间、阴燃、滴落垂直状态燃烧行为
氧指数最低维持燃烧氧浓度相对阻燃能力
建筑燃烧分级等级及附加信息建筑应用合规性
锥形量热热释放、总热释放、产烟火灾热贡献和烟气

三:相关标准

塑料水平和垂直燃烧性能可依据现行GB/T 2408-2021《塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法》,该标准自2022年3月1日起实施。

建筑材料及制品燃烧性能目前仍按照GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行分级。GB 8624-2025已发布,但实施日期为2027年1月1日,因此截至2026年9月仍应区分现行版与即将实施的新版本。

建筑材料热释放速率和产烟速率可依据GB/T 16172-2026《建筑材料热释放速率和产烟速率试验方法》,该标准自2026年8月1日起实施,目前为现行标准,并替代GB/T 16172-2007。

标准主要内容适用方向
GB/T 2408-2021塑料水平法和垂直法燃烧塑料基础燃烧行为
GB/T 2406.2氧指数法氧指数评价
GB 8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级当前建筑燃烧分级
GB/T 16172-2026建筑材料热释放速率和产烟速率锥形量热相关评价
具体行业标准汽车、轨道、纺织、电工等专用方法行业合规评价

四:测试流程

  1. 确认产品用途:明确建筑、塑料、交通、纺织或电工电子等应用领域。
  2. 确定合规要求:核对法规、产品标准或客户技术协议。
  3. 选择试验方法:确定水平、垂直、氧指数、分级或热释放等项目。
  4. 确认材料状态:记录厚度、密度、表面层和复合结构。
  5. 代表性取样:按产品实际结构获取样品。
  6. 制备试样:加工标准规定尺寸和数量。
  7. 状态调节:按照规定温湿度处理样品。
  8. 设备条件确认:检查火焰、气体流量、热通量和测试位置。
  9. 点火或热辐射:按标准执行火源作用。
  10. 记录燃烧行为:采集时间、长度、滴落、热释放或产烟等数据。
  11. 计算测试指标:按照执行标准处理数据。
  12. 分级或判定:结合产品标准确定是否满足要求。

五:第三方测试服务

燃烧测试适用于材料研发、阻燃配方优化、产品质量控制、建筑材料分级和行业准入前性能验证。第三方测试方案的重点是准确识别产品所属体系,并选择真正对应法规和标准的方法。

常见测试方向包括:

  • 塑料水平燃烧;
  • 塑料垂直燃烧;
  • 极限氧指数;
  • 建筑材料燃烧性能相关测试;
  • 热释放速率;
  • 总热释放量;
  • 产烟速率;
  • 小火焰点燃性能;
  • 阻燃配方对比;
  • 老化前后燃烧性能比较;
  • 不同厚度和密度材料燃烧行为对比。

燃烧项目可能涉及水平垂直燃烧装置、氧指数测试系统、规定火源、热辐射及热释放与烟气测量系统。具体设备和试验配置必须依据所采用标准确定,不应脱离产品类型统一描述。

六:燃烧安全评价

1. 能否点燃只是燃烧安全的一部分

材料可能不容易被小火焰点燃,但在更高热通量下仍可能释放大量可燃气体。因此点燃性不能单独代表完整火灾行为。

2. 火焰传播决定火势扩展速度

材料被点燃后,火焰能否快速向其他区域传播,是判断燃烧危险的重要因素。水平、垂直和建筑单体燃烧试验关注的传播机制并不完全相同。

3. 热释放速率是重要火灾参数

热释放速率越高,材料对周围环境的热反馈通常越强,更容易促进其他可燃物点燃和火势增长,因此在深度火灾性能研究中具有较高价值。

4. 烟气不能忽略

建筑材料和高分子材料燃烧时可能产生大量烟气。建筑燃烧分级和部分行业标准会将产烟作为附加或独立评价指标。

5. 熔滴或燃烧滴落可能造成二次引燃

部分热塑性材料燃烧后会形成熔融滴落物。滴落物如果仍在燃烧,可能将火焰带至其他可燃区域,因此需要按照相应标准记录。

6. 测试结果与实际产品结构有关

同一种原材料做成薄膜、泡沫、复合板或带覆面产品后,燃烧行为可能明显改变。用于合规判定时,应尽可能按照标准规定的最终使用状态进行测试。

7. 不同标准结果不能简单换算

氧指数、水平燃烧等级、垂直燃烧结果和建筑燃烧等级描述的是不同受火条件下的行为,不存在简单的一一换算关系。

七:总结

燃烧测试是一套覆盖点燃、火焰传播、续燃、氧指数、热释放、产烟和燃烧分级的综合安全评价体系。不同材料和行业必须依据对应标准选择项目。对于建筑材料,截至2026年9月GB 8624-2012仍为现行分级标准,GB 8624-2025将在2027年1月1日实施;热释放和产烟测试则已更新至GB/T 16172-2026。燃烧安全评价应结合产品实际结构和应用场景,避免用单一阻燃指标代替整体火灾风险判断。

关于广州德恺检测

广州德恺检测提供第三方检测、材料检测、成分分析及EMC检测相关技术服务,所属集团具备CNAS、CMA资质,全国各地设有分部,并拥有10年检测经验。针对燃烧测试,可根据材料类型、产品用途、行业标准和目标燃烧指标协助制定详细测试方案。

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