材料的灼热丝可燃性指数(GWFI)检测
灼热丝可燃性指数 (GWFI) 检测详解
灼热丝可燃性指数 (GWFI) 是评估电工电子产品及其所用固体绝缘材料和非金属材料耐燃性能的关键指标。该测试模拟材料在故障条件下(如过载、接触不良导致的过热)接触灼热元件时的起火风险,重点在于评估材料是否具备阻止火焰蔓延的能力。核心检测项目包括:
一、 核心检测项目
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灼热丝组件与温度设定:
- 灼热丝规格: 使用特定材质(通常为镍/铬合金)和尺寸(标准直径约4mm)的电阻丝。
- 温度控制与校准: 精确控制灼热丝尖端温度至预设值(如750°C, 800°C, 850°C, 900°C, 960°C等)。温度通过精密热电偶测量并需校准,确保施加温度的准确性。这是测试的基础参数。
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样品制备与固定:
- 样品要求: 通常使用规定厚度(如3mm±0.2mm)的平板试样。若材料实际厚度不同,需测试实际厚度或规定的最小厚度。
- 固定方式: 样品被水平或垂直(根据标准要求)牢固夹持在支撑装置上,其下表面与灼热丝尖端预留规定距离。
- 铺底层: 样品下方规定距离处放置模拟实际应用中可能存在的易燃材料(如绢纸),用于评估熔融滴落物是否引燃下方的物质。
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灼热丝施加与施压时间:
- 接触过程: 灼热的尖端以规定压力(约1N)垂直施加到样品表面最薄弱点或规定位置。
- 施加时间: 灼热丝尖端与样品保持恒定接触一段精确的时间(标准规定为30秒 ±1秒)。这是材料承受热应力的关键阶段。
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观察与记录 (起火性与燃烧持续时间):
- 起燃观察: 在施加期间及移开灼热丝后,密切观察样品是否起燃(产生有焰燃烧)。
- 燃烧持续时间 (ti): 如果样品起燃,精确记录从灼热丝移开瞬间开始,到样品自身火焰完全熄灭所持续的时间(以秒计)。
- 铺底层引燃观察: 在整个试验期间及结束后30秒内,观察并记录铺底层的绢纸是否被样品产生的灼热颗粒或滴落物引燃。这是评估材料是否传播火焰的重要指标。
二、 GWFI 判定标准
灼热丝可燃性指数 (GWFI) 被定义为满足以下两个条件的最高测试温度:
- 不起燃或自熄: 在施加灼热丝期间,样品不应起燃(产生火焰);或者在移开灼热丝后30秒内,样品自身的火焰必须完全熄灭(即燃烧持续时间 ti ≤ 30秒)。
- 不引燃铺底层: 样品产生的灼热颗粒或滴落物在试验期间及结束后30秒内,不得引燃其下方的铺底层(绢纸)。
三、 测试结果与意义
- GWFI 值报告: 最终的测试结果报告为满足上述判定条件的最高温度值(例如:GWFI 850°C)。这代表了材料在该温度等级下通过了灼热丝测试。
- 材料阻燃性能表征: GWFI 值越高,表明材料在承受模拟过热故障条件时,其自身被引燃的可能性越低,且一旦被引燃,其火焰在短时间内自行熄灭的能力越强,同时产生引燃其他物质熔融物的风险也越低。
- 产品安全设计依据: 该指数是电工电子设备制造商进行材料选择、结构设计以确保产品符合防火安全要求的重要依据。特定的产品安全标准会规定其内部不同部位材料所需达到的最低GWFI等级。
总结:
灼热丝可燃性指数 (GWFI) 检测的核心在于通过模拟过热元件接触,严格考察材料在特定高温下的性能:材料是否易于被引燃、火焰能否快速自熄、熔融物是否会引燃邻近材料。其核心检测项目集中于精确的温度控制、标准的施压过程、对样品起燃与燃烧持续时间的精准观测、以及对熔融滴落物引燃风险的评估。测得的GWFI值是衡量材料在电气故障过热条件下阻燃能力的关键量化指标,对保障最终产品的使用安全至关重要。