1、极限氧指数
极限氧指数(LOI)定义为在规定条件下,试样在氮、氧混合气体中,维持平衡燃烧所需要的最低氧气浓度(体积百分含量),即LOl=氧气浓度/(氧气浓度+氮气浓度)x100%。LOl测定是由美国C.P.Fenimore和T.T.Martin首先提出,随后被多国制定为标准,如美国ASTMD2863,日本的HSK7201,英国的BS27821/141.国际标准化组织ISO4589,中国的GB/T5454等。测定LOI时,将试样垂直的固定在燃烧筒中,使氧、氮混合气流由下向上流过,点燃试样顶端,观察试样的燃烧情况。在氧气浓度成梯度变化的氮氧环境中各测试一组试样,以测定刚好维持试样稳定燃烧的最低氧气浓度。在所有材料的可燃性测定中,LOI测定具有特别重要的地位。对很多可燃性试验,其结果都是通过或不通过,或者将材料划为阻燃性等级,但LOI测定的结果则是量化的,因此在所有阻燃材料测试中也是使用最为广泛的-种方法
2、垂直及水平燃烧法
在材料阻燃性能测试中,垂直及水平燃烧法最具代表性,且应用也最为广泛。该法测定材料表面的火焰传播性能,其原理是垂直或者水平的夹住试样的一端,对试样自由端施加规定的点燃源,测定线性燃烧速率(水平法)或有焰燃烧级无焰燃烧时间(垂直法),损毁长度,炭化长度等来评价试样的阻燃性能。相关标准包括GB/T5455、CATB117SectionA,Bpartll、UL94、IEC60695、ASTMD6413、ISO1210、ISO12992FMVSS302等。
3、辐射板法
辐射板法是实验室使用最为广泛的火焰传播性能测定方法之一。测试前,调节辐射板强度到达标准规定值,辐射板与试样成一定角度摆放,使得辐射板施于试件的热流量,沿试件长边成梯度变化,点燃试样,测定火焰到达标定距离的时间,计算出维持燃烧所需的平均热量(火焰前沿处的公称热流量火焰到达该处的时间)、材料自熄临界热流量,以及火焰传播速率。相关标准包括ISO5658、ASTME162、ASTME970等。
4、维形量热仪
材料的释热量是指它燃烧时放出的总热量,是火灾危险性的重要特征之一,释热量越大的材料,越易引发材料闪燃,以致形成灾难性火灾的可能性越高。特别是释热速率(HRR),尤其是其峰值(PHRR),对评估材料火灾安全性更具实际意义,而锥形量热仪法是测定材料释热性的最为精确有效的测试方法。锥形量热仪是按物质燃烧的耗氧原理,由美国国家标准与技术研究院(NIST),即原美国国家标准局(NBS)Babrauskas博士研制成功的小型材料燃烧性能测试仪,以其锥形加热器而得名,也称耗氧量热仪。主要由燃烧室、载重台、氧气分析仪、烟测量系统、通风装置及有关辅助设备等六部分组成
其原理如下式E=-AHcx燃烧物质量/消耗氧量其中:E为耗氧燃烧热(大量有机物及聚合物的计算耗氧燃烧热极为相近,可视为常数,E=13.1KJ/g),AHc为燃烧熔,KJ/g锥形量热仪能够测定多种火参数,包括点燃时间(TTI)、释热速率(HRR)、平均释热速率(MHRR)、释热速率峰值(PHRR)、火灾性能指数(FPI)、质量损失率(MLR)、有效燃烧热(EHC)总释热量(THC)生烟参数、燃烧产物生成量(CO和CO2)以及成炭率,同时还能做出HRR、MLR、CO和CO2与时间的曲线图。
锥形量热仪吸收了OSU量热仪及其他阻燃测试设备的优点和经验,因而具有一系列的特点采用了极优的燃烧模式,锥形加热器对试件表面的热分布极其均匀采用了单色光测定生烟性试件水平放置,不致有碍热分布4还可用于评估与火灾危险性相关系的材料的综合性能,如材料的烟参数Sp和烟因子Sf。相关标准包括ASTME1354,ISO5660,NFPA264A,BS476等。
5、烟箱试验
材料燃烧时的生烟性是二次火效应,也是威胁人类生命安全的最重要的因素,因此对材料生烟性能的测定至关重要。烟箱试验是采用光学法,通过烟密度测出透过率和时间曲线可以得出各种参数,包括光密度、最大烟密度、平均发烟速度以及透光率,从最大到75%(比光密度)所需的时间等,从而比较全面的评价材料的生烟性。相关标准包括ASTME662,ISO5924GB8323等
6、化学分析法(气体检测管)
气体检测管是一种使用简单、价格低廉的气体检测工具,可以定量、定性、定值地检测有害的气体。具有操作简便、分析速度快、测试精度高、适应性好、使用安全、价格低廉、携带方便、识别性强等特点。按检测方法可分为比长、比色、比容式检测管。各种气体检测管是在一个固定有限长度内径的玻璃管内,装填一定量的检测剂(即指示粉),用塞料加以固定,再将玻璃管的两端密封加工而成。指示粉是检测管的心脏,一般由载体和化学试剂组成,空气中的有害气体与化学试剂反应,释放出有色反应物,形成着色层,从而确认有害气体的浓度。
7、燃烧假人系统
服装燃烧假人系统包括燃烧假人本体和燃烧环境模拟实验室两部分构成。通过在燃烧环境模拟实验室中自动控制火焰分布与热流量大小、模拟火场闪燃等环境条件利用燃烧假人穿着被测服装,再现人体穿着服装的燃烧过程,假人身上有许多温度传感器,通过采集温度变化来测试防护服各个部位的传导率和达到最高传导率所用的时间,从而客观定量评价服装装备的整体热防护性能,预测突发火灾条件下对人体提供的保护程度啊。该系统目前国内只有少数大学、科研单位进行研究,由于费用昂贵,一般不用于常规试验。