隨著科技的不斷進(jìn)步，阻燃材料在各行各業(yè)的應(yīng)用愈加廣泛，特別是在電子、電氣、建筑和交通等領(lǐng)域。阻燃材料能夠有效地減緩或抑制火焰的蔓延，從而提升設(shè)備和人員的安全性。在眾多阻燃材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中，UL94是全球最具影響力和廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)之一，它用于評(píng)估塑料及其他材料在特定條件下的燃燒性能。本篇文章將詳細(xì)介紹UL94阻燃等級(jí)的劃分以及常見(jiàn)的試驗(yàn)方法，并結(jié)合我司的UL94阻燃測(cè)試服務(wù)，為您的產(chǎn)品提供高質(zhì)量的阻燃性能評(píng)估。
阻燃材料的定義與分類
阻燃材料是指能夠抑制或延緩燃燒的材料，這些材料一旦暴露于火焰中，其燃燒速率和火焰?zhèn)鞑ニ俣容^普通材料顯著降低。常見(jiàn)的阻燃材料可分為有機(jī)與無(wú)機(jī)材料，以及鹵素與非鹵素類型：
- 有機(jī)阻燃劑：主要包括溴系、氮系、紅磷及其化合物。
- 無(wú)機(jī)阻燃劑：包括三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅系等。
根據(jù)用途，阻燃材料又可以分為多個(gè)類別，主要包括：阻燃塑料、阻燃橡膠、阻燃織物、阻燃涂料、阻燃木質(zhì)材料等。在電子產(chǎn)品中，塑料的阻燃性能尤為重要，UL94便是專門(mén)針對(duì)塑料材料的燃燒性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。
UL94阻燃等級(jí)劃分
UL94是由美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（Underwriters Laboratories）制定的標(biāo)準(zhǔn)，用于評(píng)估塑料材料的阻燃性能。該標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法和等級(jí)劃分已經(jīng)成為全球各國(guó)對(duì)塑料材料阻燃性能要求的參考。UL94共定義了12個(gè)阻燃等級(jí)，按照材料的燃燒特性從低到高依次排列：
1. HB（水平燃燒）
- 適用材料：一般用于較低阻燃性能的塑料材料。
- 等級(jí)要求：試片的燃燒速度不超過(guò)76mm/min，且火焰熄滅后不再持續(xù)燃燒。HB等級(jí)表示材料具有最基礎(chǔ)的阻燃能力，常見(jiàn)于低風(fēng)險(xiǎn)的非結(jié)構(gòu)性應(yīng)用中。
2. V（垂直燃燒）
- 適用材料：主要應(yīng)用于電子產(chǎn)品外殼、家用電器等領(lǐng)域，要求較高的阻燃性。
- V-0、V-1、V-2為三種具體等級(jí)，依據(jù)火焰熄滅時(shí)間和是否有燃燒滴落物來(lái)區(qū)分：
- V-0：火焰熄滅時(shí)間不超過(guò)10秒，且無(wú)燃燒滴落物。
- V-1：火焰熄滅時(shí)間不超過(guò)30秒，且滴落物不繼續(xù)燃燒。
- V-2：火焰熄滅時(shí)間不超過(guò)30秒，但允許有滴落物且滴落物能繼續(xù)燃燒。
3. 5VA、5VB（高強(qiáng)度火焰）
- 適用材料：這些等級(jí)的測(cè)試要求極為嚴(yán)格，適用于高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中的電子和電氣設(shè)備外殼等。
- 5VA：要求材料在火焰中不會(huì)出現(xiàn)破裂，且沒(méi)有持續(xù)的火焰?zhèn)鞑ァ?/p>
- 5VB：相對(duì)5VA，5VB材料可能會(huì)出現(xiàn)輕微的破裂，但仍具有較高的阻燃性能。
4. VTM（薄膜材料）
- 適用材料：該等級(jí)適用于薄膜或薄片材料，常見(jiàn)于電子屏幕保護(hù)膜等。
- VTM-0：燃燒時(shí)間不超過(guò)50秒，且沒(méi)有燃燒滴落物。
- VTM-1：燃燒時(shí)間不超過(guò)250秒，且滴落物不會(huì)繼續(xù)燃燒。
- VTM-2：燃燒時(shí)間不超過(guò)250秒，但允許滴落物燃燒。
5. HBF、HF（發(fā)泡材料）
- 適用材料：發(fā)泡材料常用于汽車、建筑和家電行業(yè)，要求較強(qiáng)的阻燃性。
- HBF：極高的阻燃性能，火焰?zhèn)鞑O慢。
- HF-1、HF-2：適用于低阻燃要求的發(fā)泡材料，HF-1要求燃燒速率低于HF-2。
UL94常見(jiàn)試驗(yàn)方法
UL94標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)一系列標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方法來(lái)評(píng)估材料的燃燒性能。不同等級(jí)的材料需要通過(guò)不同的試驗(yàn)程序，下面是一些常見(jiàn)的UL94試驗(yàn)方法：
1. UL 94-HB試驗(yàn)
- 適用材料：低阻燃要求的材料，如一般的塑料板材。
- 試驗(yàn)方法：水平夾住試片的一端與水平成 45±2 度，取一鐵網(wǎng)，水平固定在試片下方 10±1mm，將本生燈（火焰高度20mm左右）成 45 度，移動(dòng)到試片另一端接觸樣品 6mm，并計(jì)時(shí) 30±1 秒后移開(kāi)，待試片燒至 25mm 標(biāo)記時(shí)，啟動(dòng)另一計(jì)時(shí)器。若在 30±1 秒內(nèi)就燒至 25 mm 的標(biāo)記時(shí)，啟動(dòng)另一計(jì)時(shí)器，并將本生燈移開(kāi)，觀察燃燒的速度和是否有持續(xù)火焰蔓延。
2. UL 94-V試驗(yàn)
- 適用材料：通常用于要求更高阻燃性的塑料材料。
- 試驗(yàn)方法：本生燈（火焰高度20mm左右）接觸樣品下方中心點(diǎn)燃燒 10±0.5 秒后，以 300mm/s 的速度移開(kāi)本生燈，距離試片至少 150mm，并記錄第一次的自燃時(shí)間。自燃停止后，馬上進(jìn)行第二次燃燒，燃燒 10±0.5 秒后，移開(kāi)本生燈，并記錄第二次自燃時(shí)間及火焰熄滅后的熾紅時(shí)間，以評(píng)估樣品的自熄火能力。
3. UL 94-5V試驗(yàn)
- 適用材料：用于高阻燃性要求的材料，如航空、汽車領(lǐng)域的高端電子元件外殼。
- 試驗(yàn)方法：首先將條狀試樣垂直放置并進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，合格后再用平板進(jìn)行試驗(yàn)。
1階段：將試片用夾具或治具水平固定住，將本生燈以與水平成 20±5 度移動(dòng)到試片下方，火焰內(nèi)焰的尖端接觸樣品底部中心點(diǎn)燃燒 5±0.5 秒后，移開(kāi)本生燈 5±0.5 秒，重復(fù)此動(dòng)作五次，在第五次燃燒后移開(kāi)并觀察記錄試片是否有破洞損壞。
2階段：將本生燈（火焰高度125mm左右）保持與水平成 20±5 度移動(dòng)到試片旁，使火焰內(nèi)焰（高40mm±2mm）的尖端接觸樣品底端的一邊，燃燒 5±0.5 秒后，移開(kāi)本生燈 5±0.5 秒，重復(fù)此動(dòng)作五次，在第五次燃燒后移開(kāi)并記錄自燃時(shí)間及火焰熄滅后熾紅時(shí)間。
在上述實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)樣條為國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)上指定的長(zhǎng)130±3mm，寬13.0±0.3mm，厚3.0±0.2mm。
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