HB 5469-2014 碳纤维材料垂直燃烧实验

《航空用碳纤维复合材料燃烧性能试验方法 垂直燃烧法》

这项标准专门用于评估航空用碳纤维复合材料在垂直状态下的燃烧性能，即其抵抗火焰蔓延和维持燃烧的能力。这对于航空材料的适航认证（如FAA、EASA和中国CAAC的要求）至关重要，直接关系到飞行器的安全性。

以下是关于该标准的详细解读：

1. 标准核心目的

HB 5469-2014 规定了在实验室条件下，测定碳纤维复合材料试样垂直放置时，暴露于标准小火源后的燃烧行为。其主要目的是通过测量以下关键参数来评价材料的阻燃性能：

余焰时间 (After-flame Time): 移开火源后，材料持续有焰燃烧的时间。

余灼时间 (After-glow Time): 火焰熄灭后，材料持续无焰燃烧（红热状态）的时间。

燃烧范围 (Burn Length/Damaged Length): 材料被烧毁或损坏的Zui大长度。

是否滴落引燃物: 观察燃烧过程中是否产生能引燃下方棉花的燃烧滴落物。

2. 主要试验设备

垂直燃烧试验箱: 一个三面封闭、正面开放的玻璃橱柜，用于提供稳定、无气流的测试环境。

本生灯 (Bunsen Burner): 提供标准化的火焰。火焰高度通常预先校准为（20±2）mm（对于某些航空标准也可能是40mm，需具体看HB 5469的规定）。

试样夹: 用于将试样垂直固定。

干燥脱脂棉: 放置在试样正下方，用于检测是否被燃烧滴落物引燃。

计时器: 精度至少为0.1秒。

3. 试样要求

尺寸: 标准试样尺寸通常为长（125±5）mm，宽（13±0.5）mm，厚度为产品实际使用厚度（通常不超过13mm）。

状态调节: 试验前，试样需在（23±2）℃和（50±5）%相对湿度下调节至少24小时。

4. 试验步骤简介

安装试样: 将试样垂直固定在夹具上，其底端位于本生灯灯口以上一定距离（例如10mm）。

放置棉垫: 在试样夹正下方200mm处放置一片干燥的脱脂棉。

施加火焰: 将本生灯火焰中心对准试样底边中心，施加火焰时间为（15±0.5）秒或（12±0.5）秒（具体时间取决于标准的分类要求）。

第一次观察记录:

移开火源后，立即开始计时，记录余焰时间t₁。

余焰停止后，立即开始记录余灼时间t₂。

第二次施加火焰 (如果需要):

待余灼停止后，立即对同一试样施加火焰（15±0.5）秒。

第二次观察记录:

移开火源，记录余焰时间t₃和余灼时间t₄。

测量与观察:

试验结束后，测量试样的燃烧范围（损坏长度）。

检查下方的脱脂棉是否被滴落物引燃。

5. 结果评定与分类

HB 5469-2014 会根据上述测得的数据，对材料的燃烧性能进行分级。常见的分级概念（具体等级需查阅标准原文）如下：

V-0级: Zui高阻燃等级。要求每次施加火焰后的平均余焰时间非常短（如≤5s），无燃烧滴落物引燃棉花，且总余焰时间等指标满足严苛要求。

V-1级: 阻燃等级次于V-0。允许的余焰时间稍长（如≤25s），同样不允许引燃棉花。

V-2级: 允许有燃烧滴落物引燃棉花，其余要求与V-1类似。

不通过 (HB): 材料燃烧行为超出上述任何等级的要求，阻燃性能不合格。

请注意： 以上V-0, V-1, V-2是通用UL94标准的常见等级，HB 5469-2014作为航空标准，其分级名称和指标可能更为严格或略有不同，但核心评价思路一致。