垂直燃烧测试试验机

垂直燃烧测试试验机测试方法

UL94燃烧试验针对材料的燃烧性能，主要分成了五种测试方法，分别是水平燃烧测试（HB分级）、垂直燃烧测试（V-0、V-1、V-2分级）、500W火焰燃烧测试（5VA、5VB分级）、薄膜材料软性试样的垂直燃烧测试（VTM-0、VTM-1、VTM-2分级）以及泡沫材料水平燃烧测试（HF-1、HF-2、HBF分级）。

垂直燃烧测试试验机样品准备：样品通常为片状，可通过切割、熔铸、挤塑等方式制备，要求边沿光滑、表面干净、密度均匀。样品尺寸为长度125±5mm，宽度13.0±0.5mm，角半径不大于1.3mm。对于HB等级测试，需提供测试的最小厚度样品和3mm（-0.0, +0.2mm）厚度的样品。

样品划线：在样品上划线25±1mm和100±1mm，作为燃烧距离的标记。

样品夹持：夹住靠近100mm处的样品尾端，使样品长度方向保持水平，宽度方向与水平面成45°±2°，丝网固定在样品下面100mm±1mm处。

火焰施加：使用甲烷流量为105ml/min、背压力为10mm水柱的本生灯，火焰高度调整至20±1mm。将焰炉倾斜45°，置入火焰6mm深处，对样品施加30±1秒或至25mm标记处的火焰，然后移走焰炉。

燃烧记录：火焰燃烧至25±1mm处时开始计时，记下停止燃烧时所用的时间和燃烧过的长度。计算燃烧速度V=60L/t，其中V是燃烧速度（mm/min），L是燃烧过的长度（mm），t是燃烧时间。

结果评定：对于厚度在3.0mm至13mm之间的样品，在跨度75mm上的燃烧速度≤40mm/min；对于厚度小于3.0mm的样品，在跨度75mm上的燃烧速度≤75mm/min；或样品在火焰到达100mm标记前熄灭，则评定为HB级。

垂直燃烧测试（V-0、V-1、V-2分级）

垂直燃烧测试主要用于评估材料在垂直状态下的燃烧性能。测试时，将样品垂直夹持，使用标准火焰点燃后，记录其余焰和余燃时间。根据余焰和余燃时间的不同，样品将被划分为V-0、V-1或V-2等级。具体测试步骤如下：

样品准备：样品尺寸与水平燃烧测试相同，需提供测试的最小厚度样品和厚度样品。若两者结果不一致，还需提供中间尺寸的样品。

样品预处理：在23±2°C、50±5%相对湿度（RH）条件下放置至少48小时，或在70±1°C的空气交换炉中放置168小时后，置于干燥器中在室温下冷却至少4小时。

样品夹持：从上端夹入6mm，长度方向朝下，样品下端离预置棉花层上表面保持300±10mm距离。棉花为纯棉，重量0.08g，尺寸50mm x 50mm，最大厚度不超过6mm。

火焰施加：使用甲烷流量为105ml/min、背压力为10mm水柱的本生灯，火焰高度调整至20±1mm。将火焰中心置于样品下边沿中点处，燃具顶部到样品下端距离为10±1mm，维持10±0.5秒。若燃烧过程中样品出现形状和位置的变化，燃具要随之调整。若测试过程中有熔融物滴落，可将燃具倾斜至45°，燃烧10±0.5秒后以300mm/min的速度移开燃具至少150mm，同时开始记录余焰时间t₁。余焰停止时立刻再次燃烧10±0.5秒，移开后记录余焰时间t₂和余燃时间t₃。

结果记录：记录次余焰时间t₁、第二次余焰时间t₂、第二次余燃时间t₃，以及样品是否燃尽和试验过程中滴落的微粒是否点燃棉花。

结果评定：V-0等级要求每个独立样品燃烧持续的时间t1或t2≤10s，对任意处理组的五个样品的总的燃烧持续时间t1+t2≤50s，在第二次火焰施加后，每个独立样品燃烧持续时间和灼热燃烧时间t2+t3≤30s，任一样品持续燃烧和灼热燃烧不能到夹持样品的夹子处，燃烧颗粒或滴落物不能引燃脱脂棉。V-1和V-2等级的评定条件类似，但余焰和余燃时间的要求有所不同。500W火焰燃烧测试（5VA、5VB分级）

500W火焰燃烧测试适用于对更高阻燃性能要求的材料进行评估。测试条件更为严格，包括更大的火焰尺寸和更长的燃烧时间。样品在测试过程中需承受多次火焰点燃，并记录其燃烧性能。具体测试步骤如下：

样品准备：提供最小厚度的样品，包括条形样品（125±5mm x 13.0±0.5mm）和块状样品（150±5mm x 150±5mm）。

样品预处理：与垂直燃烧测试相同。

条形样品测试：从上端夹入6mm，长度方向垂直，样品下端距桌面预置棉花层的上表面300±10mm。使用甲烷流量为965ml/min、背压力为125±25mm水柱的本生灯，火焰高度调整至125±10mm，内焰40±2mm，倾斜20±5°。从样品角尖处开始燃烧，保证内焰接触样品，燃烧5±0.5秒，共进行5次燃烧，每次燃烧间隔5±0.5秒。

块状样品测试：水平地夹持样品，火焰作用在样品地面中心处，燃具倾斜20±5°，内焰接触样品，作用5±0.5秒，然后移走燃烧并保持5±0.5秒，作用5次后停止。

结记录：记录余焰时间和余燃时间，以及滴落粒子是否点燃棉花。对于块状样品，还需观察并记录样品是否被烧穿。

结果评定：5VA等级要求单个样品的余焰和余燃时间均≤60秒，滴落粒子均未点燃棉花，样品未被烧穿；5VB等级要求与5VA相同，但样品可以被烧穿。

薄膜材料软性试样的垂直燃烧测试（VTM-0、VTM-1、VTM-2分级）

针对太薄、变形、收缩或燃尽至试样支架的材料进行测试。具体测试步骤如下：

样品准备：样品尺寸为200mm x 50mm，延纵向缠绕在直径为12.7mm的棒上。

样品夹持：样品垂直夹持，样品底端距燃烧器管的顶端的距离为95mm。

火焰施加：喷灯垂直放置，对样品施加3s的火焰，撤离火焰距试样至少150mm的距离。等到试样停止燃烧，立即再对试样施加3s的火焰。若在每次施加火焰过程中，样品有掉下溶化物或燃烧物，则燃烧器要倾斜到45度，且在施加火焰的过程中，燃烧器在样品未重叠区域稍微移动一些，以免滴落物滴进喷管。

结果记录：观察并记录样品的燃烧行为，包括余焰时间、余燃时间以及滴落物是否燃烧等。

结评定：根据样品的燃烧行为，将其划分为VTM-0、VTM-1或VTM-2等级。具体评定条件可参考相关标准。泡沫材料水平燃烧测试（HF-1、HF-2、HBF分级）

针对泡沫材料进行水平燃烧测试。具体测试步骤如下：

样品准备：样品尺寸为150mm±1mm x 50mm±1mm，厚度不大于13mm。

样品放置：试样水平放置在拖网上，试样的最前端距本生灯翼顶上方13±1mm。拖网为长215mm、宽75mm、端部弯成直角、高为13mm、由直径为0.8mm的不锈钢丝制成的6.4mm的网格状。

火焰施加：本生灯垂直放置，筒身长100±10mm，内径为9.5mm±0.3mm。灯口安装扇形喷火器，翼顶开口的内部长度为48±1mm，内部宽度为1.3±0.05mm。对样品施加火焰，记录燃烧行为。

结果记录：观察并记录样品的燃烧行为，包括火焰蔓延速度、燃烧范围以及是否引燃下方铺垫物等。

结果评定：根据样品的燃烧行为，将其划分为HF-1、HF-2或HBF等级。具体评定条件可参考相关标准。

UL94燃烧试验仪的设备组成

UL94燃烧试验仪主要由燃烧箱、燃气控制系统、火焰产生装置、数据记录系统、试样夹、计时装置和测量直尺等组成。

燃烧箱

燃烧箱用于容纳测试样品，确保其处于水平或垂直状态。燃烧箱具备良好的密封性和隔热性能，以确保试验环境的稳定性和安全性。同时，燃烧箱内部有照明灯和一个宽大的视窗，便于观察试样的燃烧行为。燃气控制系统

燃气控制系统负责调节燃料流量和背压力，以确保火焰的稳定性和可控性。通常采用甲烷作为燃料，通过精确控制甲烷的流量和背压力，可以调整火焰的高度和强度，满足不同测试方法的要求。火焰产生装置

火焰产生装置通常采用规定尺寸的本生灯，能够产生稳定且可控的火焰。本生灯的角度可调（如0度、20度、45度），以适应不同测试方法的需求。同时，本生灯的燃烧器内径和火焰高度也可根据测试要求进行调整。数据记录系统

数据记录系统负责记录测试过程中的关键参数，如施焰时间、余焰时间、余燃时间等。通过数据记录系统，可以准确获取试样的燃烧行为数据，为结果评定提供可靠依据。试样夹

试样夹用于固定试样，确保其在试验过程中的稳定性。试样夹的设计应满足不同测试方法的要求，如水平燃烧测试和垂直燃烧测试需要不同的试样夹来固定试样。计时装置

计时装置用于记录试验时间，包括施焰时间、余焰时间和余燃时间等。计时装置应具备高精度和可靠性，以确保测试结果的准确性。测量直尺

测量直尺用于测量试样的尺寸和燃烧后的损毁长度。通过测量直尺，可以准确获取试样的燃烧速度和燃烧范围等数据，为结果评定提供重要参考。

UL94燃烧试验仪的操作步骤

UL94燃烧试验仪的操作步骤包括试验准备、样品安装、点火、数据记录和结果

1. 核心定义类 水平垂直燃烧试验机、阻燃性能测试仪、UL94燃烧试验仪、GB/T2408燃烧试验仪

2. 技术参数类 本生灯、施焰时间、余焰时间、余辉时间、燃烧长度、500W火焰、0.5立方米试验箱体

3. 应用场景类 塑料阻燃测试、非金属材料燃烧检测、电工电子产品阻燃等级评定‌

水平垂直燃烧试验仪概述一、定义与功能

水平垂直燃烧试验仪是用于评估塑料、非金属材料及固体泡沫等可燃性特性的专用设备，通过模拟电工电子产品着火早期阶段的火焰影响，测定材料的燃烧速度、续燃时间、滴落物等关键参数，以评定其阻燃性能及火灾危险性。

核心设计标准‌国际/国家标准‌‌IEC 60695‌（国际电工委员会）、‌GB 5169‌（中国国家标准）、‌UL94‌（美国保险商实验室标准）；‌ISO 845‌（泡沫塑料密度测试方法）。

‌结构要求‌喷灯内径标准为9.5±0.3mm，点火距离试样150mm；配备水平/垂直试验转换开关，便于不同测试模式切换。

应用领域‌材料科学‌：评估塑料、橡胶、泡沫等材料的阻燃等级；‌电子电器‌：检测设备外壳、电线电缆护套等部件的防火性能；‌建筑与交通‌：验证保温材料、汽车内饰等火灾风险。工作原理与流程‌测试方法‌将试样水平或垂直固定，施加标准火焰（如20mm高甲烷火焰），记录燃烧时间、蔓延速度及滴落物状态；火焰燃料通常为纯度≥98%的甲烷或天然气，燃气压力0.1-0.15MPa。

‌关键指标‌‌续燃时间‌：火焰移除后材料持续燃烧的时间；‌余灼时间‌：无焰燃烧至完全熄灭的时间；‌滴落物引燃性‌：燃烧滴落物是否引燃下方棉垫。五、测试意义

‌安全防护‌：通过阻燃性能分级（如UL94 V-0、V-1、V-2），指导材料选择以减少火灾隐患；

‌法规合规‌：满足建筑、交通、电子等领域强制认证要求，如欧盟CE认证、中国CCC认证；

‌事故预防‌：延缓火势蔓延，为人员疏散和消防救援争取时间，降低火灾伤亡与经济损失。六、技术扩展

‌环境控制‌：测试需在温度23±2℃、湿度50±5%的标准环境下进行，确保结果一致性；

‌智能化升级‌：部分设备集成高精度计时器（误差≤0.5%）和自动点火系统，提升测试效率与可靠性。

以上内容综合了设备功能、标准规范、应用场景及社会价值，全面阐述了水平垂直燃烧试验仪的核心定义与技术特性

水平垂直燃烧试验仪的校准步骤与方法校准前准备‌环境与设备检查‌确保实验室温度23±2℃、湿度50±5%；检查燃气管道气密性，燃气纯度≥98%（甲烷），压力调至0.1-0.15MPa；安装测温铜块、火焰高度规等校准工具，并预热燃烧室5分钟。‌火焰系统预调‌排空燃气管道空气，调整喷灯空气阀门至火焰呈蓝色稳定状态；点火针与喷灯口距离≤5mm，确保点火成功率。火焰温度校准（铜块测温法）‌50W装置校准‌将测温铜块置于喷灯上方，记录温度从100±2℃升至700±3℃的时间，要求44±2秒；连续测量3次均合格后确认校准，否则调节燃气流量阀复测。

‌500W装置校准‌使用相同方法测量升温时间，目标值为54±2秒；若超差，重新调节燃气供应系统并复测。火焰高度与燃气流量校准‌火焰高度调整‌使用火焰规测量火焰高度，调整燃气流量阀使火焰高度为20±2mm（对应甲烷流量105mL/min）；喷灯内径需符合9.5±0.3mm标准。

‌燃气流量验证‌通过流量计监测甲烷流量，偏差控制在±5mL/min内。计时装置校准‌计时精度测试‌使用电子秒表对比试验仪内置计时器，误差需≤0.5%（如施焰时间10秒误差≤0.05秒）；记录余焰时间、余灼时间，重复3次验证稳定性。试样定位与操作验证‌夹具位置校准‌试样下端与棉垫距离300±10mm，火焰内锥顶点接触试样位置偏差≤1mm；喷灯中心轴线与试样垂直对齐，施焰角度误差≤2°。

‌操作流程验证‌按标准程序执行完整试验（如施焰10秒、间隔15秒），观察数据记录与动作连贯性。校准后确认与记录‌合格判定‌火焰温度、高度、计时精度等参数均符合标准要求；校准数据需存档，包含3次重复测量结果及环境参数。

‌维护与清理‌校准后清理燃烧残留物，检查喷灯是否堵塞；关闭燃气阀门，排空管道余气，关闭电源。注意事项校准过程中避免电磁干扰，通风系统需保持换气量≥5次/小时；若火焰不稳定，优先检查燃气纯度及减压阀调节状态.

水平垂直燃烧试验仪校准规范主要依据JJF76-2020《水平垂直燃烧试验仪校准规范》，结合通用技术要求和国际标准，具体要点如下：一、校准范围与引用标准

‌校准对象‌
适用于UL94、GB/T 2408等标准对应的水平垂直燃烧试验仪，包含火焰施加系统、计时装置、试样夹具等核心部件。

‌引用标准‌

JJF76-2020校准规范

ASTM D 5025（喷灯尺寸标准）

GB/T 5169.15-2015（火焰温度校准方法）

UL94、IEC 60695-11-3（燃烧性能测试标准）

二、核心计量特性与校准项目

‌基本尺寸误差‌

喷灯长度：100±10mm，内径9.5±0.3mm；试样定位偏差：火焰内锥顶点接触试样下端10mm处。

‌火焰温度与燃气流量‌

‌铜块测温法‌：100℃→700℃耗时54±2s（500W装置）或44±2s（50W装置）；

‌燃气流量‌：甲烷流量105mL/min对应火焰高度20mm。

‌计时装置精度‌

计时器精度需达0.1秒，记录施焰、余焰、余灼时间误差≤0.5%。

‌环境控制设备

‌温湿处理室：温度23±2℃，湿度50±5%1；干燥器：湿度控制≤20%（23±2℃条件下）。三、校准流程与操作要求

‌预处理条件

‌高温预处理：试样需在70±2℃烘箱中放置168小时；低温预处理：-40±2℃冷冻48小时后恢复至23℃环境。

‌火焰校准步骤

‌调整燃气流量阀，确保甲烷纯度≥98%且火焰稳定；使用铜块测温装置重复测量升温时间，连续3次合格后确认校准。

‌安全与维护‌

校准前需排空燃气管道空气，避免点火故障；

定期检查通风系统，确保换气量≥5次/小时。

四、判定标准与记录要求

‌校准合格指标‌

火焰温度偏差、燃气流量误差、计时精度等均需符合技术规范要求；校准数据需存档，包含3次重复测量结果及环境参数记录。

‌不符合项处理‌

若火焰温度或流量超差，需重新调节燃气供应系统并复检。

五、注意事项

校准环境需避免强电磁干扰，并保持通风良好；

校准后需清理燃烧残留物，防止喷灯堵塞。