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电动汽车内饰材料燃烧性能测试

2018-05-15 11:13:39·  来源:汽车材料网  
 
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汽车内饰材料,尤其是易燃的车用非金属材料是造成火灾,为了避免或延缓燃烧的扩展,使乘员能够有一定的时间安全地离开可能即将发生火灾的汽车,针对可燃的车用非金属材料,各国均制定了严格的材料燃烧标准法规。
汽车在给人类生活带来巨大方便的同时,各类交通事故的发生也对乘员的生命财产构成较大的潜在威胁,火灾是各类安全事故中非常重要的一种。尤其随着电动汽车的日益普及,电动汽车起火阻燃性能成为汽车领域关注的热点安全问题之一,如特斯拉,比亚迪等知名电动汽车企业的产品自燃事件也屡见不鲜。



特斯拉自燃事件

汽车内饰材料,尤其是易燃的车用非金属材料是造成火灾,为了避免或延缓燃烧的扩展,使乘员能够有一定的时间安全地离开可能即将发生火灾的汽车,针对可燃的车用非金属材料,各国均制定了严格的材料燃烧标准法规。

如美国联邦法规FMVSS302 ( 89 )、国家标准化组织ISO3795-76等。我国于1987年出台了最早的汽车内饰材料燃烧测试标准GB8410-1987,并于1994年进行了第一次修订。2006年1月份,我国又重新修订该标准,于7月份开始正式施行。2017年刚刚实施的《电动客车安全技术条件》,也将阻燃性能纳入电动客车的5项防火要求做了明确规定。

下面针对车用塑料、皮革、纺织品等非金属材料的燃烧测试方法进行详细介绍:

1极限氧指数法
极限氧指数是指聚合物在氧和氮混合气体中,当刚能支撑其燃烧时氧的体积浓度。是表征材料燃烧行为的指数。一般认为氧指数<22属于易燃材料,氧指数在22-27属可燃材料,氧指数>27属难燃材料。

一般是将试样竖直地固定在玻璃燃烧筒中,其底座与可产生氮氧混合气流的装置相连。点燃试样的顶端,混合气流中的氧浓度将会持续下降,直至火焰熄灭,记录瞬间氧浓度。



表 1 常见车用塑料材料的极限氧指数



2水平燃烧测试
在规定的试验条件下,测试材料进行有焰燃烧的能力,包括是否容易点燃,以及能否维持燃烧的能力。式样水平夹持,对自由端施加规定的气体火焰,通过测量线性燃烧速度评价式样的燃烧性能。



表2 水平燃烧评价标准



3垂直燃烧
式样垂直夹持,用规定点火器产生的火焰,对垂直方向的试样底边中心点火,在规定时间后测量试样的续燃时间、阴燃时间、损毁长度。



相关名词:

余焰:引燃源移去后,在规定条件下材料的持续火焰。
余焰时间(t1和t2):余焰持续的时间。
余辉:在火焰终止后,或者没有产生火焰时,移去引燃源后,在规定的试验条件下,材料的持续辉光。
余辉时间(t3):余辉持续的时间。

表 3垂直燃烧评价标准



美信检测 垂直燃烧试验机



4炽热棒法(GB2407-80)

水平地夹持材料试样一端,使自由端与炽热棒接触,通过测定线性燃烧速度来评价试样燃烧性能的方法。多用于评定硬质塑料的燃烧性能。

结果评定:
a.GB2407-80/Ⅰ:没有可见火焰
b.GB2407-80/Ⅱ:火焰的前沿到达第二标线之前熄灭,应报告试样燃烧长度(如燃烧长度为50mm.则报告为GB2407-80/Ⅱ-50mm)。
c.GB407-80/Ⅲ:火焰前沿到达或超过第二标线,应该报告燃烧速度(如燃烧速度为20mm/min,则报告为GB2407-80/Ⅲ-20mm/min)

试验结果以五个试样中数字最大的类别作为该材料的评定结果,并报告最大的燃烧长度或燃烧速度。



1-滑动底板 2-轴承 3-绝缘支架 4-立柱 5-试样夹 6-试样 7-夹具 8-定位棒 9 炽热棒 10-底板 11-定位棒立柱 12-止动螺钉 13-平衡重锤 14-垫片

5烟密度
该试验方法是在规定试验条件下测定材料受辐射或燃烧时所产生的比光密度。比光密度是以规定的试验箱容积,光程长度,和试验面积所测定的透光率计算出的比光密度值。最大光密度值用来表示材料的光密度。

最大比光密度即烟密度用下式计算:



式中 Dm——最大光密度或烟密度
V——试验箱容积
L——试验箱中平行光束的长度
A——试样的试验面积
Im——最小透光率值或20min透光率值
F——未使用范围扩展滤光片时,F=0; 使用范围扩展滤光片时,滤光片处于光路中,F=0;滤光片从光路中移走,F为滤光片的光密度。



6点着温度
点着温度是指在规定条件下,从材料分解出的可燃气体,经外界火焰点燃并燃烧一定时间的最低温度,测定结果只作为材料之间的相对比较。

在每个预定的温度条件下作三个试验,若其中有两个试样没有5s以上的连续火焰,则将炉温升高10度再作三个试样,若出现两个5s以上的最低温度,将其修到10的倍数左右,即为材料的点火温度。



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