A caixa de teste de retardador de chama é um equipamento especializado através da simulação de ambientes de combustão específicos, a aplicação de condições de combustão padronizadas, o comportamento de combustão de materiais de monitoramento, para avaliar o desempenho de retardador de chama do material (como taxa de combustão, tempo de renovação da combustão, índice de oxigênio, etc.), o seu princípio de trabalho gira em torno de "controle ambiental → gatilho de combustão → monitoramento de processo → determinação de resultados" quatro principais laços, devem seguir estritamente os padrões internacionais / nacionais (como GB, ISO, UL série de padrões), para garantir a objetividade e comparabilidade dos resultados do teste, análise específica é a seguir:

Princípio básico: Construção e monitoramento do comportamento de combustão do ambiente de combustão padronizado

O núcleo do teste de retardamento de chama é "permitir que o material queime em condições uniformes e controladas", evitando que fatores ambientais (como temperatura, concentração de oxigênio, fluxo de ar) interferam com os resultados do teste e quantificando a capacidade de retardamento de chama do material através do monitoramento preciso dos parâmetros-chave durante o processo de queima. Os princípios dos diferentes tipos de caixas de teste de retardadores de chama (por exemplo, caixas de combustão horizontal / vertical, medidores de índice de oxigênio, caixas de teste de fio quente) são ligeiramente diferentes, mas a lógica básica é consistente: a resposta do material à combustão é observada através do controle dos "três elementos de combustão (combustível - material, auxiliar de combustível - oxigênio, fonte de ignição - chama / alta temperatura)".

Princípio de funcionamento específico da caixa de teste de retardador de chama do tipo típico

De acordo com os critérios de teste e os indicadores de avaliação, a caixa de teste de retardador de chama é dividida principalmente em três categorias de "caixa de teste de combustão horizontal / vertical", "medidor de índice de oxigênio", "caixa de teste de fio quente", com foco no princípio de funcionamento:

1. caixa de teste de queima horizontal / vertical (comumente usado para avaliar as propriedades de propagação de queima de materiais)

Aplicável a plásticos, borracha, têxteis e outros materiais, através de "ângulo de queima fixo (horizontal / vertical), fonte de ignição padrão", o material de monitoramento "tempo de combustão, tempo de combustão sombria, comprimento de queima", julgar o grau de retardador de chama (como UL94V0 / V1 / V2, GB / T2408). Processo de trabalho e princípio: Preparação e fixação da amostra: corte do material em tamanhos padrão (por exemplo, 125 mm x 13 mm x espessura, dependendo do padrão), fixado no suporte da amostra em ângulo "horizontal" ou "vertical" (suspensão da extremidade inferior da amostra quando a queima vertical é feita, a amostra é colocada no suporte isolante quando a queima horizontal é feita); Controle do ambiente de combustão: feche a porta da caixa de teste para garantir que a caixa seja "ambiente de ar de pressão normal e temperatura normal" (alguns equipamentos podem controlar a velocidade do fluxo de ar ≤ 0,5 m / s, para evitar que o fluxo de ar dissipa chamas ou acelere a queima), a parte inferior da caixa tem um "tanque de extinção de incêndios" (água ou algodão de extinção de incêndios, para evitar que gotas de queima inflamem outros itens); Monitoramento de ignição e combustão:

A fonte de ignição é a "chama de propano" (a altura da chama é ajustada de acordo com o padrão, por exemplo, a altura da chama é de 20 mm ± 2 mm durante a queima vertical), contato com o ponto de ignição da amostra durante o tempo prescrito (por exemplo, 10 s) (contato com a extremidade inferior da amostra durante a queima vertical e contato com a extremidade livre da amostra durante a queima horizontal);

Após o fim da ignição, iniciar imediatamente o cronometro: gravar o "tempo de renovação" (o tempo em que o material continua a queimar com chama após a fonte de ignição se deslocar), "tempo de combustão sombria" (o tempo em que o material não tem chama após o fim da ignição); Se a queima for horizontal, também é necessário medir o "comprimento da queima" (a distância à qual a chama se espalha);

4 Determinação do resultado: de acordo com o tempo de combustão prolongada / posterior, se o comprimento da queima está em conformidade com o limiar padrão, determinar o grau de retardador de chama do material (como os requisitos do nível UL94V0: tempo de combustão posterior a duas ignições ≤10s, sem gotas de queima para iniciar o algodão degrassado abaixo).

Determinador de índice de oxigênio (para avaliar a concentração mínima de oxigênio necessária para a queima de materiais)

Ao "ajustar a concentração do gás misturado de oxigênio e nitrogênio", encontrar que o material pode manter a "concentração mínima de oxigênio (índice de oxigênio OI)", quanto maior o valor OI, maior a resistência à chama do material (aplicável a plásticos, borracha, espuma, etc.), seguindo padrões como GB / T2406, ISO4589-2. O fluxo de trabalho e o princípio: ① controle de mistura de gases de oxigênio e nitrogênio: o equipamento incorpora "cilindro de aço de oxigênio", "cilindro de aço de nitrogênio", mistura proporcional de dois gases através do "controlador de fluxo de precisão" (a concentração de oxigênio pode ser ajustada de 10% a 60%), mistura de gases através da "válvula de regulação de pressão" após a pressão estável, a velocidade uniforme entra no cilindro de combustão (colocação vertical, diâmetro interno de cerca de 75 mm), para garantir a estabilidade do fluxo de ar dentro do cilindro (velocidade de fluxo de 50 mm / s ± 10 mm / s); ② Fixação e ignição da amostra: faça o material em uma amostra padrão (por exemplo, 80mm x 10mm x 4mm), fixado verticalmente no clipe da amostra dentro do cilindro de combustão, com "ignitor" (como faísca elétrica ou pequena chama) a partir do topo da amostra para garantir que o topo da amostra queime completamente; Teste de Gradiente de Concentração de Oxigênio:

Defina primeiro uma concentração de oxigênio mais alta (por exemplo, 30%), se a amostra continua a queimar por mais de 3 minutos ou o comprimento da queima é superior a 50 mm, indicando que a concentração de oxigênio é muito alta, a concentração de oxigênio deve ser reduzida (por exemplo, 2% a cada redução);

Se a amostra for apagada imediatamente após a ignição, a concentração de oxigênio é muito baixa e a concentração de oxigênio deve ser aumentada (por exemplo, 2% por cada aumento);

Repita o teste para descobrir que "a concentração mínima de oxigênio que permite que a amostra mantenha a queima de 3 minutos ou queima de 50 mm", ou seja, o índice de oxigênio (OI) do material;

O significado do resultado: OI < 21% é material inflamável, 21% ≤ OI < 27% é material inflamável, OI ≥ 27% é material difícel de combustão (por exemplo, OI = 32% do material, a concentração de oxigênio no ar ≥ 32% é necessária para queimar, não é inflamável no ambiente diário).

3. caixa de teste de fio quente (simular o cenário de "ignição de componentes quentes", avaliar a resistência ao ignição do material)

Equipamentos elétricos analógicos "componentes de sobreaquecimento (como fios de resistência, pontos de solda)" para o risco de inflamação do material periférico, através do "fio de queima padrão (fio metálico de alta temperatura)" material de contato, monitorar se a inflamação, a propagação da chama, aplicável à caixa elétrica, camada de isolamento do cabo, etc., seguindo padrões como GB / T5169.10, IEC60695-2-11. fluxo de trabalho e princípio: 1 aquecimento de fio de queima e controle de temperatura: o fio de queima é "fio de liga de níquel cromo" (diâmetro de 4 mm), a temperatura é monitorada em tempo real por "aquecimento de corrente" e "termopar", que pode ser controlado com precisão em 500 ° C - 1000 ° C (definido de acordo com os requisitos de teste, como simular diferentes temperaturas de elementos de sobreaquecimento); ② Fixação da amostra e condições de contato: fixar a amostra de material (espessura ≥3mm, superfície plana) na mesa da amostra, a mesa da amostra pode ajustar a altura para que o fio queimador entre em contato vertical com a superfície da amostra com "pressão de 1N ± 0,2N", o tempo de contato é de 30s ± 1s;

durante o contacto, observar se a amostra está "inflamada" (chama ou combustão contínua); Em caso de inflamação, registre o "tempo de renovação" e o "tempo de inflamação sombria" e observe se as gotas de queima inflamam o "algodão degrassado" a 100 mm abaixo;

Se a amostra não for inflamada, ou se o tempo de ignição posterior/ignição obscura for de ≤ 2 s e o algodão desgorduro não for inflamado por gotas, determina-se que o material “passa por um teste de fio quente a essa temperatura”; Pelo contrário, não é aprovado.