阻燃检测中水平燃烧测试的燃烧速率如何计算？

水平燃烧测试是阻燃材料性能评价的核心方法之一，通过模拟材料在水平状态下的着火与火焰蔓延，以燃烧速率量化其火焰传播能力。燃烧速率的准确计算是判定材料是否符合GB/T 2408、UL 94 HB等标准的关键，需结合标准依据、试样准备、操作规范及参数记录等环节。本文从基础概念到计算细节，系统解析水平燃烧测试中燃烧速率的计算逻辑与实操要点。

水平燃烧测试的核心概念与指标价值

水平燃烧测试（Horizontal Burning Test）是将试样水平固定、点燃自由端后，观察火焰沿试样表面蔓延的行为。燃烧速率指“单位时间内火焰前沿蔓延的距离”（单位：mm/min），直接反映材料着火后火焰传播的快慢——速率越快，火灾扩散风险越高；反之则阻燃性能越好。

该指标是阻燃等级判定的核心依据：例如UL 94 HB级要求，厚度≤3mm的试样燃烧速率不超过40mm/min，厚度>3mm的不超过75mm/min；GB/T 2408-2008的HB级也以燃烧速率作为主要考核项。因此，燃烧速率的计算需严格对应标准要求，否则结果无参考意义。

计算前需明确的标准依据

不同标准对测试参数的规定差异较大，计算前必须明确遵循的标准：

1、中国标准GB/T 2408-2008：适用于塑料，试样尺寸125mm×13mm×（0.8-10）mm，标记线为距自由端25mm（起始线A）和75mm（终止线B），蔓延距离L=50mm。

2、美国标准UL 94 HB：适用于电子电器塑料，试样尺寸127mm×12.7mm×（0.8-12.7）mm，标记线为距自由端10mm（起始线）和50mm（终止线），蔓延距离L=40mm。

3、国际标准ISO 1210：与GB/T 2408技术内容一致，是全球通用的塑料阻燃评价依据。

若未明确标准，燃烧速率的计算将失去对比基础——例如GB/T 2408的L=50mm与UL 94 HB的L=40mm，相同时间下速率差值可达25%。

试样的准备与状态调节规范

试样状态直接影响燃烧行为，需严格按标准处理：

1、尺寸要求：以GB/T 2408为例，试样长度125mm±2mm、宽度13mm±0.5mm、厚度0.8-10mm（超厚需切割至10mm内）。尺寸偏差会改变燃烧面积——如宽度14mm的试样比13mm更易燃烧，速率计算结果偏高。

2、状态调节：试样需在23℃±2℃、50%±5%湿度下放置24小时以上，消除加工应力与湿度影响。未调节的潮湿试样（如仓库取出的湿度65%试样），燃烧速率会因水分吸热而显著降低（如某PVC试样未调节时速率20mm/min，调节后35mm/min）。

3、表面清洁：试样表面需无油污、灰尘——油污会加速燃烧，划痕会改变火焰路径，均可能导致速率计算偏差。

测试过程的关键操作细节

操作规范性决定结果的可重复性，核心步骤包括：

1、试样固定：水平夹持试样，两端固定长度≤25mm，中间悬空。若试样倾斜，火焰会向低位蔓延（速率偏高）；若中间未悬空，热量通过支架散失（速率偏低）。

2、点火控制：使用本生灯，火焰高度调至10mm±1mm（蓝色火焰），接触试样自由端20mm处，持续30秒±1秒。点火时间过长（如40秒）会导致试样吸热过多，速率加快；火焰过高（如15mm）会点燃更宽区域，影响结果。

3、火焰撤离：点火后缓慢移开本生灯（速度≤50mm/s），避免气流吹灭火焰。若移开过快，可能导致测试失败需重新开始。

燃烧参数的准确记录要求

计算的基础是完整、准确的参数记录，需包含：

1、标记线位置：按标准画起始线与终止线——GB/T 2408为距自由端25mm（A线）和75mm（B线），L=50mm；UL 94 HB为10mm和50mm，L=40mm。

2、燃烧时间：用电子秒表记录火焰前沿从A线到B线的时间t（误差≤0.1秒）。若火焰中途熄灭，记录实际燃烧距离L'（A线到熄灭点）与时间t'；若复燃，累计复燃时间（如燃烧10秒熄灭，5秒复燃，再燃烧20秒，总t=35秒）。

3、燃烧现象：记录是否有滴落、复燃、阴燃——如PP试样滴落物点燃脱脂棉，但标准要求仅考虑试样本身的火焰前沿，滴落物不计入。

燃烧速率的具体计算步骤

燃烧速率的计算需基于标准公式，以GB/T 2408为例：

1、确定蔓延距离L：若火焰到达B线，L=50mm；若中途熄灭，L为A线到熄灭点的实际距离（精确至1mm）。

2、确定燃烧时间t：若火焰从A到B，t为总时间；若复燃，累计复燃时间（如复燃两次，需加总所有燃烧阶段的时间）。

3、计算速率V：公式为V = (L / t) × 60（将秒转换为分钟）。

示例1：试样燃烧50mm用30秒，V=(50/30)×60=100mm/min；

示例2：火焰中途熄灭，燃烧45mm用15秒，V=(45/15)×60=180mm/min；

示例3：复燃后总时间40秒，V=(50/40)×60=75mm/min。

计算中的常见问题与修正方法

实操中需规避以下误区，确保结果准确：

1、火焰前沿误判：火焰前沿是试样表面燃烧的可见光最前端，而非滴落物的燃烧位置。如PET试样滴落物燃烧至50mm，但试样本身仅烧至30mm，L应取30mm。

2、计时误差：使用电子秒表（精度0.01秒），由2人同时计时取平均——若秒表延迟0.5秒，对t=10秒的测试误差达5%。

3、复燃处理：复燃时间需累计——GB/T 2408规定“复燃应继续计时，直到最终熄灭或到终止线”，不可遗漏复燃阶段的时间。

4、厚度超标：试样厚度超10mm（GB/T 2408限值），需切割至10mm后重测——过厚会导致热量积累，速率偏低，不符合标准要求。

5、状态调节遗漏：未调节的试样需重新处理24小时后测试，否则结果无参考价值（如未调节的PE试样速率25mm/min，调节后40mm/min）。