影響HB級(jí)材料燃燒試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵要素
HB級(jí)材料燃燒試驗(yàn)是用來(lái)比較塑料等非金屬材料樣品相對(duì)燃燒特性的方法。HB級(jí)材料一般應(yīng)用于防火防護(hù)外殼外側(cè)的裝飾件或其它外殼材料，如果其阻燃性能差會(huì)導(dǎo)致火勢(shì)的快速蔓延。其試驗(yàn)結(jié)果對(duì)于產(chǎn)品的安全性是極其重要的，這就要求試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，該試驗(yàn)完成的情況在一定程度上能夠反映一個(gè)實(shí)驗(yàn)室在材料燃燒特性檢測(cè)方面的水平。
本文基于中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）組織的《CNAS T0471 HB級(jí)材料燃燒試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證計(jì)劃》，在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出五個(gè)影響試驗(yàn)結(jié)果的易被忽視重要因素。
1 CNAS T0471能力驗(yàn)證計(jì)劃基本情況
本次能力驗(yàn)證計(jì)劃的試驗(yàn)依據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)：GB 4943-2001《信息技術(shù)設(shè)備的安全》的附錄A8；GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》；GB/T 5169.16-2008《電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第16部分：試驗(yàn)火焰 50W水平與垂直火焰試驗(yàn)方法》
能力驗(yàn)證項(xiàng)目主要是要求實(shí)驗(yàn)室將樣品預(yù)處理后，對(duì)其進(jìn)行HB級(jí)水平燃燒試驗(yàn)，燃燒試驗(yàn)后，記錄燃燒時(shí)間，計(jì)算燃燒速率。
選取的樣品為三個(gè)特殊定制的酚醛樹脂印刷電路板（PCB）的樣條。
參加實(shí)驗(yàn)室有31家，按地域分布，以廣東為多，北京、江蘇、浙江次之。主要還是沿海發(fā)達(dá)地區(qū)。
本次能力驗(yàn)證計(jì)劃，有幾家實(shí)驗(yàn)室結(jié)果盡如人滿意。
2 易被忽視的影響試驗(yàn)結(jié)果的要素
本次燃燒能力驗(yàn)證試驗(yàn)從技術(shù)角度看比較復(fù)雜，對(duì)結(jié)果一致性能夠產(chǎn)生影響的因素較多，如試驗(yàn)設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗(yàn)人員的操作是否嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及操作經(jīng)驗(yàn)等都是重要因素。本文根據(jù)調(diào)查表和結(jié)果表單上報(bào)的結(jié)果逐一進(jìn)行了詳細(xì)統(tǒng)計(jì)。試圖分析出一些產(chǎn)生不同結(jié)果的原因。下面就實(shí)驗(yàn)調(diào)查表中對(duì)結(jié)果有影響或存在較大差異的問(wèn)題進(jìn)行分析。
1）試驗(yàn)環(huán)境溫濕度：
從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，試驗(yàn)環(huán)境溫度低于19℃的實(shí)驗(yàn)室有5家，其中3家為不滿意結(jié)果。試驗(yàn)環(huán)境相對(duì)濕度大于55%的實(shí)驗(yàn)室有9家，其中3家為不滿意結(jié)果。試驗(yàn)環(huán)境溫度低于19℃，且相對(duì)濕度大于55%的實(shí)驗(yàn)室有3家，這3家均為不滿意結(jié)果。
從試驗(yàn)現(xiàn)象看，一家實(shí)驗(yàn)室的樣品沒(méi)有燃盡，剛通過(guò)25mm線就熄滅了，且三個(gè)試驗(yàn)樣條結(jié)果的一致性較好。另兩家實(shí)驗(yàn)室的樣品燃燒速率太慢，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的6個(gè)數(shù)據(jù)中快的一個(gè)達(dá)到19mm/min，慢的一個(gè)達(dá)到25.7mm/min。該結(jié)果的中位值為16.7 mm/min。
分析和建議：以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以表明，低溫高濕會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，使燃燒速率降低，甚至中途熄滅。雖然樣條本身已在恒溫恒濕箱中進(jìn)行了預(yù)處理，但該試驗(yàn)總體受周圍環(huán)境的溫濕度影響很明顯。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建議相關(guān)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)注意試驗(yàn)環(huán)境溫濕度，能將試驗(yàn)溫度控制在大于20℃，濕度小于50%的區(qū)間內(nèi)。
2）箱體容積
從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出, 有的實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)箱體容積小于0.5立方米，其燃燒速率較大。所有數(shù)據(jù)的中位值為16.7mm/min,容積小于0.5立方米的三家實(shí)驗(yàn)室的9個(gè)燃燒速率為17.3~20 .0mm/min，明顯偏大。
分析和建議：試驗(yàn)箱體容積小于0.5立方米，不滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于箱體較小，其氧氣量就不足以支持長(zhǎng)時(shí)間的燃燒，氧氣濃度降低，燃燒速率將變就慢。本來(lái)試驗(yàn)要求是在關(guān)閉箱體門的狀態(tài)下燃燒，而有些實(shí)驗(yàn)室因箱體小，怕氧氣不足，只能開著或半開著箱門進(jìn)行試驗(yàn)，反而使氧氣更加充足，加快了燃燒速率。這兩種情況都不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，只有更新設(shè)備，達(dá)到更大的容積才能解決問(wèn)題。
3）點(diǎn)燃火焰的停留時(shí)間
從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，只有兩家實(shí)驗(yàn)室的點(diǎn)燃火焰不是停留30s后移開，而是燒到25mm標(biāo)記線。一家實(shí)驗(yàn)室點(diǎn)了87s以上，另一家實(shí)驗(yàn)室卻只點(diǎn)了25s，就已經(jīng)燒到25mm線了。其報(bào)告的燃燒速率均大于中位值。
分析和建議：這兩個(gè)錯(cuò)誤的原因是不一樣的，前者是因?yàn)闆](méi)有讀懂標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于點(diǎn)燃火焰施加時(shí)間的要求，標(biāo)準(zhǔn)要求用30s或看到火焰燒到了25mm線就應(yīng)停止點(diǎn)燃了，要讓其自主燃燒。后者可能是火焰侵入樣條的自由端太多了，導(dǎo)致提前燒到了標(biāo)記線。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，該做法雖不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但并未對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生重要影響，結(jié)果僅稍大于中位值。究其原因，從25mm到75mm是樣條自由燃燒的，與前邊的點(diǎn)燃，關(guān)聯(lián)不大。即使如此，也應(yīng)注意嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)操作。
4）箱體內(nèi)的照度
從照片和報(bào)告的測(cè)量值也發(fā)現(xiàn)，照度計(jì)面向試驗(yàn)箱后部放在試驗(yàn)樣品的位置時(shí)，顯示的照度大于10 lux的有5家實(shí)驗(yàn)室，而其中2家結(jié)果不合格，且一家實(shí)驗(yàn)室報(bào)出了169.8 lux。
分析和建議：有些試驗(yàn)箱內(nèi)部背景不是深色的（一般應(yīng)為黑色），這將不便于觀察點(diǎn)燃用火焰的大小，會(huì)使火焰偏大。如果是黑色的，此處的照度一般應(yīng)為2 lux左右。標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)不大于20lux，且特別要注意測(cè)量位置和方向。
5）通風(fēng)換氣時(shí)機(jī)
從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，有的實(shí)驗(yàn)室在試驗(yàn)過(guò)程中就已打開了風(fēng)扇進(jìn)行排煙。
分析和建議：在試驗(yàn)中進(jìn)行排煙換氣，這樣加大了空氣流動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致其中一次試驗(yàn)火焰被吹熄，后在復(fù)測(cè)中未排煙，樣品未熄滅。按標(biāo)準(zhǔn)要求，換氣應(yīng)在試驗(yàn)之前和之后進(jìn)行。試驗(yàn)之前換氣，保證氧氣充足；之后換氣，保證試驗(yàn)人員安全。
3 結(jié)論
從此次能力驗(yàn)證結(jié)果來(lái)看，主要不滿意結(jié)果的來(lái)源大致如上所述，實(shí)驗(yàn)人員在嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗(yàn)的同時(shí)，還要特別在上述幾方面嚴(yán)格加以控制，以實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)燃燒試驗(yàn)的一致性和重復(fù)性。
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