耐热与耐燃性检测：核心检测项目解析

一、耐热性检测项目

1. 热变形温度（HDT, Heat Deflection Temperature）

• 目的：测定材料在一定负荷下受热变形的临界温度。
• 方法：将试样置于三点弯曲装置中，施加固定载荷（如0.45 MPa或1.8 MPa），以恒定速率升温，记录试样变形量达到规定值时的温度。
• 标准：ASTM D648、ISO 75。

2. 维卡软化点（Vicat Softening Temperature）

• 目的：评估热塑性材料在升温过程中软化的程度。
• 方法：用截面积为1 mm²的压针垂直压入试样表面，在特定载荷（通常50 N）下升温，记录压入深度达1 mm时的温度。
• 标准：ASTM D1525、ISO 306。

3. 热失重分析（TGA, Thermogravimetric Analysis）

• 目的：分析材料在高温下的热分解行为及残留物含量。
• 方法：将试样置于惰性气体或空气环境中，以恒定速率升温，通过精密天平记录质量损失曲线，确定分解温度、热稳定性等参数。
• 标准：ISO 11358。

4. 高温老化测试

• 目的：评估材料长期暴露于高温环境后的性能变化。
• 方法：将试样置于恒温箱中（如150℃、200℃等），持续加热数百至上千小时，测试其机械强度、颜色、尺寸稳定性等。
• 标准：IEC 60068-2-2（电子元件）、GB/T 7141（塑料）。

二、耐燃性检测项目

1. 垂直燃烧测试（UL94）

• 目的：评估塑料材料在垂直状态下的燃烧等级（如V-0、V-1、V-2）。
• 方法：用标准火焰（高度20 mm）灼烧试样下端10秒，观察燃烧时间、滴落物是否引燃脱脂棉。
• 判定标准：
  • V-0：火焰在10秒内熄灭，无滴落物引燃。
  • V-1：火焰在30秒内熄灭，允许滴落但不引燃。
  • V-2：火焰在30秒内熄灭，但滴落物引燃脱脂棉。
• 标准：UL 94、IEC 60695-11-10。

2. 极限氧指数（LOI, Limiting Oxygen Index）

• 目的：测定材料在氧气-氮气混合气体中维持燃烧所需的最低氧浓度。
• 方法：将试样垂直固定在燃烧筒中，通入不同比例的O₂/N₂混合气体，记录能维持稳定燃烧的氧气体积百分比。
  • LOI≥28%：视为阻燃材料。
• 标准：ASTM D2863、ISO 4589-2。

3. 灼热丝试验（Glow-Wire Test）

• 目的：模拟过热或短路条件下材料接触灼热金属时的抗引燃能力。
• 方法：将灼热丝加热至特定温度（如750℃、850℃），压紧试样表面30秒，观察是否起火或燃烧时间。
• 标准：IEC 60695-2-1013（电子元件）、GB/T 5169.1013。

4. 水平燃烧测试

• 目的：评估材料在水平状态下的火焰蔓延速率。
• 方法：用火焰灼烧试样一端，测量燃烧长度及时间，计算燃烧速度。
• 标准：UL94 HB、ISO 3795（汽车内饰材料）。

5. 锥形量热仪测试（Cone Calorimeter）

• 目的：综合评价材料的燃烧特性，包括热释放速率（HRR）、总热释放量（THR）、烟密度等。
• 方法：在辐射锥形加热器下点燃试样，通过氧消耗原理计算燃烧参数。
• 标准：ISO 5660-1、ASTM E1354。

三、检测标准的应用领域

1. 电子电器：UL94、灼热丝测试（IEC 60695）为强制性安全认证依据。
2. 建筑材料：GB 8624《建筑材料燃烧性能分级》要求LOI、烟毒性和燃烧滴落物测试。
3. 汽车行业：FMVSS 302（美国）、GB 8410（中国）规范内饰材料的水平燃烧性能。
4. 航空航天：FAR 25.853（航空座椅）要求严格的垂直燃烧和烟雾毒性测试。

四、检测设备与实验室要求

• 设备：热变形仪、维卡软化点仪、锥形量热仪、氧指数测定仪等。
• 环境控制：恒温恒湿实验室（温度23±2℃，湿度50±5%）。
• 安全规范：配备排风系统、防火设施，操作人员需经过专业培训。

五、总结