趙金月 賈莉敏

摘要：汽車作為主要的交通工具，數(shù)量日益增多，人們對其安全性的也來越重要，本文通過實(shí)驗(yàn)針對汽車外飾材料火災(zāi)燃燒特性進(jìn)行研究，通過實(shí)驗(yàn)證明，汽車的外部材料極易燃燒具有較高的火災(zāi)危險(xiǎn)性。

關(guān)鍵詞：汽車；外飾材料；火災(zāi)近年來我國頻頻發(fā)生汽車火災(zāi)，針對這一下現(xiàn)象我國相關(guān)工作人員對汽車外飾材料進(jìn)行了相關(guān)研究，但是研究內(nèi)容都主要集中在汽車外飾中的塑料制品及汽車發(fā)生火災(zāi)宏觀上的研究，但在對汽車外飾飾品火災(zāi)研究燃燒也行的研究卻很少。

一、基于汽車外飾材料火災(zāi)燃燒特性的實(shí)驗(yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)儀器。（1）錘形熱量儀。主要由排煙系統(tǒng)、錐形加熱器、激光測煙器、以及一些其它傳感器組成。（2）氧指數(shù)儀。主要由環(huán)境氣源、點(diǎn)火器、氧指數(shù)儀及然后組成。在測試過程中要依照GB／T 2406—93《塑料燃燒性能試驗(yàn)方法氧指數(shù)法》中要求進(jìn)行。

（二）實(shí)驗(yàn)概況。（1）實(shí)驗(yàn)樣品。實(shí)驗(yàn)過程中選取，最典型車輛，在車輛上獲取需要使用的外部材料，材料主要有：車門外飾板、葉子板內(nèi)襯、下護(hù)板。從車上取下的外飾材料。上面采取的幾種實(shí)驗(yàn)材料都由纖維化所料制成。其成分主要為環(huán)氧樹脂、聚酯、酚醛樹脂等。根據(jù)樹脂材料不同我們這些材料分為環(huán)氧玻璃鋼、聚酯玻璃鋼、酚醛玻璃鋼。（2）氧指數(shù)測試。在進(jìn)行氧指數(shù)測試時(shí)我們選取樣品中的3號（下護(hù)板、門外飾板、輪眉）。式樣尺寸：120mm×5mm×2mm。在試驗(yàn)前需將樣品在測試環(huán)境中放置30小時(shí)，避免濕度、溫度差異影響試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)印在25攝氏度下進(jìn)行。分別依照操作規(guī)程對1-3號樣品進(jìn)行測試，并對中樣品測試的氧指數(shù)進(jìn)行記錄。

（三）錐形量熱儀測試。選用樣品中的4-9號進(jìn)行測試，將試驗(yàn)中使用的材料統(tǒng)一制成200mm×200mm的正方體試樣，在測試時(shí)用鋁箔紙對正方體進(jìn)行包裹，只講正方體的上方裸露在外，將試驗(yàn)使用樣品防止燃燒盒中。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將燃燒盒放到錐形加熱下電子稱之上，然后通過試驗(yàn)現(xiàn)象對試驗(yàn)中材料性能進(jìn)行分析。在試驗(yàn)時(shí)可選用55KW/M2、35KW/M2、25KW/M2、三種功率的錐型加熱其進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)中不同功率錐形加熱器溫度數(shù)據(jù)見表1

表1不同功率加熱器對應(yīng)的溫度

（四）火焰垂直蔓延測試。實(shí)驗(yàn)中采用酒精噴燈最為火源，將事先準(zhǔn)備好的樣品材料放在酒精噴燈的火焰上加熱4秒，然后立即將酒精噴燈移開，在實(shí)驗(yàn)過沉重使用錄像機(jī)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行記錄，當(dāng)實(shí)驗(yàn)樣品燃燒結(jié)束后，通過反復(fù)觀看錄像來分析實(shí)驗(yàn)想象。實(shí)驗(yàn)樣品尺寸為125mm×12mm×3mm。每個(gè)進(jìn)行4次重復(fù)測量。選用數(shù)據(jù)較好的結(jié)果進(jìn)行處理。

二、基于汽車外飾材料火災(zāi)燃燒特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

（一）氧指數(shù)測試。 對1-3樣品進(jìn)行養(yǎng)指數(shù)測試，測試結(jié)果依次為20.9、21.2、20.4.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以看出三種樣品中氧的指數(shù)都較低，足以說明1-3號樣品在空氣中極易燃燒，如果在加上火源作用，容易被火源引燃，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。因爆竹碎片而引起的汽車火災(zāi)可以利用此實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋。因此，對汽車外飾品材料的阻燃性做適當(dāng)?shù)奶岣呖梢越档推嚮馂?zāi)發(fā)生概率。

（二）錐形量熱儀測試。圖1（1）、3（2）、3（3）為4-9樣品在不同功率的錘形加熱下散熱速度曲線變化圖。有圖我們可以看出4-9號六種樣品在不同功率下的曲線圖都相似，都是先隨著時(shí)間增加而增加，當(dāng)達(dá)到一定溫度后又逐漸減小。主要區(qū)別在于，不同材料樣本達(dá)到峰值時(shí)間存在較大差異。在25KW/M2輻射功率下，（圖1（1））8號樣樣品達(dá)到峰值的時(shí)間與其他5中樣品存在明顯的差異，根據(jù)這種差異我們可以分析燃料燃燒的難以程度，如8號樣品，它峰值到來源晚于其它樣品材料，說明8號樣品阻火性要好于其它樣品材料。根據(jù)圖1（2）圖3（3）可以看出即使輻射功率增加，8號樣品阻火星也員好于其它5中樣片材料。

圖1（1）25KW/M2輻射下4-9號材料散熱曲線圖

圖2（2）35KW/M2輻射下4-9號材料散熱曲線圖

圖3（3）55KW/M2輻射下4-9號材料散熱曲線圖

通過圖3(1)、3（2）、3（3）不難看出，加熱功率的增加，明顯使樣品材料燃燒時(shí)間明顯縮短，熱釋放速率增減顯著。對其進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)材料受到較大熱輻射作用時(shí)，材料人界速率會(huì)明顯加快，燃燒速率也會(huì)隨之變大，這時(shí)候后材料的放熱速率也就會(huì)有所提升，導(dǎo)致散熱曲線值有了明顯提升。同一種材料會(huì)，當(dāng)作用在它身上的輻射率時(shí)，它的熱釋放速率也會(huì)有所增加。相對的燃燒時(shí)間將會(huì)有所減小，點(diǎn)燃時(shí)間也會(huì)發(fā)生明顯變化。我們以8號樣品材料為例，其它25KW/M2輻射下其點(diǎn)燃時(shí)間大約為250秒；在55KW/M2、輻射作用下，點(diǎn)燃時(shí)間大約為102秒。由此可知環(huán)境對點(diǎn)燃時(shí)間影響較大。

（三）質(zhì)量損失。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察25KW/M2輻射功率下質(zhì)量變化去曲線變化，以及35KW/M2輻射功率下質(zhì)量變化去曲線變化和55KW/M2輻射功率下質(zhì)量變化去曲線變化顯示，不同材料在不同輻射功率作用下樣品的質(zhì)量隨時(shí)間的變化規(guī)律根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們看出材料質(zhì)量損失受輻射功率影響較大。對于同種樣品材料來說，隨著輻射功率增高其質(zhì)量損失也會(huì)隨之變大，如在55KW/M2輻射功率各樣品質(zhì)量損失達(dá)到最大值的時(shí)間，約為同種樣品在25KW/M2輻射功率下質(zhì)量損失達(dá)到最大值時(shí)間的一半。

（四）平均熱釋放速率。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，所有材料的平均熱釋放速率都受加熱輻射功率影響，隨著加熱輻射功率增樣品材料平均釋放速率也將會(huì)有所增加。

(五) 火焰垂直蔓延實(shí)驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)測試，各材料垂直燃燒所需時(shí)間都在80秒左右。這主要是由于材料本身特性所致，一部分樣品材料可以完全燃燒，另一部分樣品材料在燃燒過程中有明顯滴落、融化現(xiàn)象。并會(huì)因滴落而帶走大量能量，使火焰熄滅。

三、結(jié)束語

近年來汽車火災(zāi)頻繁發(fā)生，這引起了各界人士對汽車安全性的重視，本文通過實(shí)驗(yàn)對汽車外飾材料耐火性進(jìn)行分析。得知現(xiàn)在汽車外飾使用的材料的阻火性普遍較低，應(yīng)適當(dāng)提高汽車外飾材料阻火性來降低汽車火災(zāi)發(fā)生概率，同時(shí)也可以使用一些燃燒過程中會(huì)伴隨滴落現(xiàn)象的材料降低汽車在發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜賢明、趙蘭明、秦俊汽車外飾材料火災(zāi)燃燒特性研究[J];消防科學(xué)與技術(shù)；2014年第3期.