材料燃烧性判断与燃烧等级确定方法？

一、材料燃烧性概述

材料的燃烧性是指材料在火焰或高温作用下发生燃烧的难易程度及其燃烧特性的综合表现。判断材料的燃烧性对于建筑、交通、电子电器等众多领域的安全设计至关重要。燃烧性评估不仅涉及材料是否可燃，还包括燃烧速度、火焰传播性、热释放率、烟雾产生量、有毒气体排放等多个维度。

二、基础燃烧性测试方法

1. 可燃性初步测试

火柴测试法是最基础的定性测试方法：将材料样品靠近火焰，观察其是否点燃、燃烧速度及燃烧特性。虽然简单，但缺乏量化指标，仅适用于初步筛选。

UL94垂直燃烧测试（Underwriters Laboratories标准）是塑料行业广泛采用的测试方法，分为HB、V-0、V-1、V-2等级：

HB级：水平燃烧，燃烧速度<76mm/min（厚度3-13mm）

V-0：垂直燃烧，火焰在10秒内熄灭，无滴落物引燃棉花

V-1：垂直燃烧，火焰在30秒内熄灭

V-2：类似V-1但允许滴落物引燃棉花

2. 氧指数测试（OI）

ASTM D2863/ISO 4589标准测定材料的最小氧浓度（氧指数）以维持燃烧。氧指数越高，材料越难燃：

OI<21%：易燃材料

21%≤OI<27%：可燃材料

OI≥27%：难燃材料

OI>50%：高阻燃材料

3. 水平/垂直燃烧测试

GB/T 2408标准规定了塑料水平（HB）和垂直（V）燃烧性能的测定方法，通过测量燃烧长度、时间和滴落情况判断等级。

三、专业燃烧性测试方法

1. 锥形量热仪测试（Cone Calorimeter）

ISO 5660/ASTM E1354标准采用锥形量热仪测量材料在特定辐射热通量下的：

热释放速率（HRR）

总热释放量（THR）

有效燃烧热（EHC）

质量损失率（MLR）

烟雾产生率（SPR）

峰值热释放率（pHRR）是评估材料火灾危险性的关键指标，数值越低表明材料阻燃性越好。

2. 建筑材料燃烧性能测试

GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》将建筑材料分为：

A级（不燃材料）：通过GB/T 5464不燃性试验，炉内温升≤30℃，质量损失率≤50%

B1级（难燃材料）：通过GB/T 8626燃烧试验，火焰尖端未达150mm标线，60s内熄灭

B2级（可燃材料）：火焰尖端超过150mm标线但未达标线顶端

B3级（易燃材料）：火焰迅速蔓延至标线顶端

SBI测试（单体燃烧试验）（EN 13823）评估建筑材料对火灾发展的贡献，测量：

燃烧增长速率指数（FIGRA）

烟气产生率（SMOGRA）

横向火焰传播（LFS）

3. 电缆燃烧性能测试

IEC 60332系列标准评估电缆的垂直火焰蔓延特性：

IEC 60332-1：单根绝缘电线电缆垂直燃烧测试

IEC 60332-3：成束电线电缆垂直燃烧测试（分A-F类）

UL 1685/EN 50399进行电缆的垂直托架燃烧测试，测量火焰传播高度、热释放速率和烟雾产生量。

4. 航空材料燃烧测试

FAR 25.853（联邦航空条例）规定了飞机内饰材料的燃烧性能要求：

垂直燃烧测试：12秒内自熄，燃烧长度≤203mm

热释放测试：峰值热释放率≤65kW/m²

烟雾密度测试：比光密度Ds(4.0)≤200

5. 铁路材料燃烧测试

EN 45545-2标准规定了铁路车辆材料的防火要求，包括：

热释放率

烟雾密度

毒性指数

火焰蔓延

熔滴行为

四、燃烧性能评估的综合方法

现代材料燃烧性评估趋向于多参数综合评价，包括：

点燃性：材料被引燃的难易程度

火焰传播性：火焰沿材料表面蔓延的速度

热释放特性：材料燃烧时释放的热量和速率

烟雾产生：燃烧产生的烟雾密度和光学特性

燃烧产物毒性：燃烧产生的有毒气体种类和浓度

燃烧滴落物：是否产生燃烧滴落物及其引燃性

五、燃烧测试标准的选择与应用

选择适当的测试标准应考虑：

应用领域：建筑、电子、交通等行业要求不同

最终用途：材料的使用环境和潜在火源

法规要求：不同国家和地区可能有特定法规

测试成本和时间：从简单筛选测试到全面评估

五、燃烧分级测试及相关设备清单