影響HB級材料燃燒試驗結(jié)果的關(guān)鍵要素
HB級材料燃燒試驗是用來比較塑料等非金屬材料樣品相對燃燒特性的方法。HB級材料一般應(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導(dǎo)致火勢的快速蔓延。其試驗結(jié)果對于產(chǎn)品的安全性是極其重要的，這就要求試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，該試驗完成的情況在一定程度上能夠反映一個實(shí)驗室在材料燃燒特性檢測方面的水平。
本文基于中國合格評定國家認(rèn)可委員會（CNAS）組織的《CNAS T0471 HB級材料燃燒試驗?zāi)芰︱炞C計劃》，在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出五個影響試驗結(jié)果的易被忽視重要因素。
1 CNAS T0471能力驗證計劃基本情況
本次能力驗證計劃的試驗依據(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)品著火危險試驗 第16部分：試驗火焰 50W水平與垂直火焰試驗方法》
能力驗證項目主要是要求實(shí)驗室將樣品預(yù)處理后，對其進(jìn)行HB級水平燃燒試驗，燃燒試驗后，記錄燃燒時間，計算燃燒速率。
選取的樣品為三個特殊定制的酚醛樹脂印刷電路板（PCB）的樣條。
參加實(shí)驗室有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)。
本次能力驗證計劃，有幾家實(shí)驗室結(jié)果盡如人滿意。
2 易被忽視的影響試驗結(jié)果的要素
本次燃燒能力驗證試驗從技術(shù)角度看比較復(fù)雜，對結(jié)果一致性能夠產(chǎn)生影響的因素較多，如試驗設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗人員的操作是否嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及操作經(jīng)驗等都是重要因素。本文根據(jù)調(diào)查表和結(jié)果表單上報的結(jié)果逐一進(jìn)行了詳細(xì)統(tǒng)計。試圖分析出一些產(chǎn)生不同結(jié)果的原因。下面就實(shí)驗調(diào)查表中對結(jié)果有影響或存在較大差異的問題進(jìn)行分析。
1）試驗環(huán)境溫濕度：
從統(tǒng)計結(jié)果看，試驗環(huán)境溫度低于19℃的實(shí)驗室有5家，其中3家為不滿意結(jié)果。試驗環(huán)境相對濕度大于55%的實(shí)驗室有9家，其中3家為不滿意結(jié)果。試驗環(huán)境溫度低于19℃，且相對濕度大于55%的實(shí)驗室有3家，這3家均為不滿意結(jié)果。
從試驗現(xiàn)象看，一家實(shí)驗室的樣品沒有燃盡，剛通過25mm線就熄滅了，且三個試驗樣條結(jié)果的一致性較好。另兩家實(shí)驗室的樣品燃燒速率太慢，這兩個實(shí)驗室的6個數(shù)據(jù)中快的一個達(dá)到19mm/min，慢的一個達(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)計數(shù)據(jù)可以表明，低溫高濕會對試驗結(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，但該試驗總體受周圍環(huán)境的溫濕度影響很明顯。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建議相關(guān)實(shí)驗室應(yīng)注意試驗環(huán)境溫濕度，能將試驗溫度控制在大于20℃，濕度小于50%的區(qū)間內(nèi)。
2）箱體容積
從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出, 有的實(shí)驗室的試驗箱體容積小于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)驗室的9個燃燒速率為17.3~20 .0mm/min，明顯偏大。
分析和建議：試驗箱體容積小于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時間的燃燒，氧氣濃度降低，燃燒速率將變就慢。本來試驗要求是在關(guān)閉箱體門的狀態(tài)下燃燒，而有些實(shí)驗室因箱體小，怕氧氣不足，只能開著或半開著箱門進(jìn)行試驗，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題。
3）點(diǎn)燃火焰的停留時間
從統(tǒng)計結(jié)果可以看出，只有兩家實(shí)驗室的點(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)驗室點(diǎn)了87s以上，另一家實(shí)驗室卻只點(diǎn)了25s，就已經(jīng)燒到25mm線了。其報告的燃燒速率均大于中位值。
分析和建議：這兩個錯誤的原因是不一樣的，前者是因為沒有讀懂標(biāo)準(zhǔn)中對于點(diǎn)燃火焰施加時間的要求，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。從試驗數(shù)據(jù)看，該做法雖不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但并未對試驗結(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)方法來操作。
4）箱體內(nèi)的照度
從照片和報告的測量值也發(fā)現(xiàn)，照度計面向試驗箱后部放在試驗樣品的位置時，顯示的照度大于10 lux的有5家實(shí)驗室，而其中2家結(jié)果不合格，且一家實(shí)驗室報出了169.8 lux。
分析和建議：有些試驗箱內(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，且特別要注意測量位置和方向。
5）通風(fēng)換氣時機(jī)
從統(tǒng)計結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，有的實(shí)驗室在試驗過程中就已打開了風(fēng)扇進(jìn)行排煙。
分析和建議：在試驗中進(jìn)行排煙換氣，這樣加大了空氣流動，結(jié)果導(dǎo)致其中一次試驗火焰被吹熄，后在復(fù)測中未排煙，樣品未熄滅。按標(biāo)準(zhǔn)要求，換氣應(yīng)在試驗之前和之后進(jìn)行。試驗之前換氣，保證氧氣充足；之后換氣，保證試驗人員安全。
3 結(jié)論
從此次能力驗證結(jié)果來看，主要不滿意結(jié)果的來源大致如上所述，實(shí)驗人員在嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗的同時，還要特別在上述幾方面嚴(yán)格加以控制，以實(shí)現(xiàn)該項燃燒試驗的一致性和重復(fù)性。
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