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第1章　材料火灾燃烧特性的理论分析 1

1.1　绪论 1

1.2　辐射加热 6

1.2.1　材料的受热模型 6

1.2.2　热薄型和热厚型 7

1.2.3　热薄型材料受热模型 7

1.2.4　热厚型材料受热模型 8

1.2.5　特殊受热模型 9

1.3　引燃 9

1.3.1　引燃模型 9

1.3.2　聚合物材料的引燃 11

1.3.3　引燃温度与最小质量通量（最小燃烧速率） 11

1.4　单位面积上的质量损失速率（？） 13

1.4.1　汽化热 14

1.4.2　火焰热对流 14

1.4.3　火焰热辐射 15

1.4.4　燃烧速率的实验数据解释 16

1.4.5　火焰熄灭的燃料临界质量通量 18

1.4.6　火焰熄灭的外加临界热通量 20

1.4.7　临界质量通量的估算 21

1.5　火焰传播 22

1.5.1　逆风传播速度 23

1.5.2　逆风传播所需条件 24

1.5.3　火焰顺风或竖向传播特征 27

1.5.4　竖向壁面火焰长度 28

1.5.5　竖向火焰传播 28

1.5.6　竖向火焰传播的必要条件 30

1.6　可燃性与热通量 34

1.6.1　燃烧质量通量 35

1.6.2　热释放速率 36

1.6.3　引燃 36

1.6.4　火焰传播 37

1.6.5　燃烧特性图 40

参考文献 42

第2章　材料小尺寸火灾试验 44

2.1　材料燃烧特性试验方法概述 44

2.1.1　微观热分析技术 45

2.1.2　工业试验标准 45

2.1.3　性能化对火反应实验方法 46

2.2　CONE试验原理及方法 48

2.2.1 CONE试验原理 48

2.2.2 CONE的主要结构及功能 53

2.2.3　CONE试验的方法 59

2.2.4　CONE试验参数及意义 61

2.2.5　FTT Dual CONE试验步骤及数据处理 63

2.3　CONE试验结果的误差分析 67

2.3.1　误差分析方法 67

2.3.2　CONE试验数据的误差分析 69

2.4　基于CONE试验数据的材料火灾危险评价 77

2.4.1　聚合物材料燃烧特性指数 77

2.4.2　聚合物材料火灾危险分析 78

2.4.3　聚合物材料火灾危险评价 78

参考文献 83

第3章　常用塑料火灾燃烧性能CONE试验 85

3.1　聚氯乙烯塑料 85

3.1.1　概述 85

3.1.2　样品选择与试样制备 85

3.1.3　测试条件 85

3.1.4　CONE试验数据 85

3.1.5　聚氯乙烯塑料的阻燃处理 86

3.2　聚乙烯塑料 91

3.2.1　概述 91

3.2.2　样品选择与试样制备 92

3.2.3　试验方法和过程 92

3.2.4　CONE试验数据 92

3.2.5　聚乙烯塑料的阻燃处理 92

3.3　聚丙烯塑料 105

3.3.1　概述 105

3.3.2　样品选择与试样制备 105

3.3.3　测试条件 105

3.3.4　CONE试验数据 105

3.3.5　聚丙烯塑料的阻燃处理 106

3.4　聚苯乙烯塑料 119

3.4.1　概述 119

3.4.2　样品选择与试样制备 119

3.4.3　测试条件 119

3.4.4　CONE试验数据 119

3.4.5　聚苯乙烯塑料的阻燃处理 120

3.5　ABS塑料 136

3.5.1　概述 136

3.5.2　样品选择与试样制备 137

3.5.3　测试条件 137

3.5.4　CONE试验数据 137

3.5.5　ABS塑料的阻燃处理 140

3.6　聚酰胺塑料 162

3.6.1　概述 162

3.6.2　样品选择与试样制备 162

3.6.3　测试条件 162

3.6.4　CONE试验数据 162

3.6.5　聚酰胺塑料的阻燃处理 164

3.7 聚酯塑料 166

3.7.1　概述 166

3.7.2　样品选择与试样制备 166

3.7.3　测试条件 166

3.7.4　CONE试验数据 166

3.7.5　聚酯塑料的阻燃处理 166

参考文献 171

第4章　聚合物纳米复合材料燃烧性能CONE试验 175

4.1　概述 175

4.2　聚合物黏土纳米复合材料 176

4.2.1　尼龙6／黏土纳米复合材料 176

4.2.2　聚丙烯／黏土纳米复合材料 182

4.2.3　聚苯乙烯／黏土纳米复合材料 183

4.2.4　聚乙烯／黏土纳米复合材料 185

4.2.5　环氧树脂／黏土纳米复合材料 189

4.3　聚合物／碳纳米管复合材料 191

4.3.1　PMMA／单壁碳纳米管（SWNT）复合材料 192

4.3.2　尼龙6／多壁碳纳米管（MWNT）复合材料 194

参考文献 197

第5章　塑料建材及制品火灾燃烧性能CONE试验 199

5.1　单面覆铝PVC顶棚材料 199

5.1.1　PVC顶棚材料样品及试验方法 199

5.1.2　热释放速率及其峰值 200

5.1.3　发烟量与烟气的毒性 200

5.1.4　质量损失速率 201

5.1.5　有效燃烧热 202

5.1.6　引燃时间 202

5.1.7　试样潜在的火灾危险 203

5.2　双面铝塑板 204

5.2.1　铝塑板样品及试验方法 204

5.2.2　引燃时间 205

5.2.3　热释放速率 206

5.2.4 比消光面积（SEA）和产烟速率（SPR） 206

5.2.5　CO的产率及其生成速率 208

5.2.6　试样潜在的火灾危险 208

5.3　塑料壁纸 208

5.3.1　壁纸样品及试验方法 209

5.3.2　CONE试验结果与讨论 209

5.3.3　两种不同型号PVC壁纸燃烧性能的比较 211

5.4　地板革 215

5.4.1　样品的选择与试验方法 216

5.4.2　引燃时间 216

5.4.3　热释放速率 216

5.4.4　质量损失速率 217

5.4.5　总热释放量 217

5.4.6　比消光面积 217

5.4.7　CO产率 217

5.4.8　试样潜在的火灾危险 218

5.5　化纤地毯 218

5.5.1　样品选择及实验方法 218

5.5.2　化纤地毯样品的CONE实验结果 219

5.5.3　实验结果分析 220

5.5.4　试样潜在的火灾危险 221

5.6　典型包装材料 222

5.6.1　样品的制备 223

5.6.2　实验条件及试样的基本参数 223

5.6.3　试样火灾燃烧性能分析 224

5.6.4　试样潜在的火灾危险 227

5.7　VCD及其包装制品 227

5.7.1　试验样品 228

5.7.2　试验结果及分析 228

5.7.3　试样潜在的火灾危险 237

参考文献 238

第6章 电线电缆火灾燃烧性能CONE试验 239

6.1 电线电缆的火灾危险及预防 239

6.1.1　火灾危险 239

6.1.2　火灾预防 240

6.2　电线电缆火灾燃烧性能试验方法 241

6.2.1　阻燃性能试验 241

6.2.2　耐火性能试验 242

6.2.3　氧指数测定 242

6.2.4　热释放速率测量 242

6.2.5　烟密度测定 242

6.2.6　气体的腐蚀性和毒性测定 242

6.3　普通PVC电缆火灾燃烧性能CONE试验 243

6.3.1 引燃特性 243

6.3.2　热释放速率及总热释放 245

6.3.3 比消光面积与产烟速率 246

6.3.4　质量损失速率 247

6.3.5　CO产率 248

6.3.6　潜在火灾危险评价 248

6.4　阻燃剂对PVC电缆燃烧性能的影响 249

6.4.1 普通PVC护套原料与阻燃PVC护套原料燃烧性能的对比 249

6.4.2　普通PVC电缆与阻燃PVC电缆燃烧性能的对比 250

参考文献 252

第7章　聚合物复合防火涂覆材料防火性能试验 254

7.1　防火涂料概述 254

7.1.1　防火涂料的分类 254

7.1.2　防火涂料的组成 255

7.1.3　防火涂料的防火（阻燃）原理 257

7.1.4　防火涂料的制备 258

7.2　膨胀型防火涂料 258

7.2.1 P-C-N或P-C-N-Cl膨胀阻燃体系组成 259

7.2.2　利用CONE研究防火涂料配方 260

7.2.3　膨胀型防火涂料的燃烧性能 266

7.2.4　与热分析结果进行对比分析 271

7.3　可膨胀石墨防火涂料 276

7.3.1　实验原材料与用量 276

7.3.2　涂料制备方法 276

7.3.3　样品制备 277

7.3.4　测试仪器及方法标准 277

7.3.5　可膨胀石墨防火涂料燃烧性能 277

7.3.6　研究阻燃机理 280

7.4　利用CONE确定轰燃发生时间 283

参考文献 285

第8章　锥形量热仪试验与火灾燃烧模拟 287

8.1　全尺寸热释放的测量 287

8.1.1　Monstanto室内量热仪 287

8.1.2　ASTM室内火灾测试 288

8.1.3　NORDTEST/ISO室内火灾测试 289

8.1.4　其他室内火灾测试 289

8.1.5　全尺寸、露天量热仪 290

8.1.6　NBS家具量热器 290

8.1.7 NORDTEST家具量热仪 291

8.1.8　FRS自然对流家具量热仪 291

8.1.9　Underwites实验室家具量热仪 292

8.1.10　FMRC火灾产物收集器 292

8.1.11　SP火灾产物收集器 292

8.2　室内火灾模型 292

8.2.1　火灾数学模型的分类 293

8.2.2　确定性区域火灾模型回顾 294

8.2.3　轰燃全面发展阶段区域火灾模型 296

8.2.4　轰燃前区域燃烧模型 305

8.2.5　场模型 318

8.3　室内火灾模型举例 320

8.3.1　室内火灾场景和实验背景 320

8.3.2　主要的模型结构 321

8.3.3　实验室规模试验输出量 323

8.3.4　数学模拟计算机程序中的子模型 324

8.4 利用修改的CONE的标准程序确定单—垂直方向材料火焰向上传播速度 329

8.4.1　向上火焰传播模型 329

8.4.2　实验工作 331

8.4.3　实验结果 333

8.5　合成材料火焰向上蔓延研究 335

8.5.1　热物理过程 335

8.5.2　Cleary和Quintiere模型 336

8.5.3　Mitler模型 336

8.5.4　Brehob和Kulkarni模型 336

8.5.5　模型在合成材料中的应用 337

8.5.6　实验研究 337

8.5.7　结果与讨论 338

参考文献 345