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塑料水平位置燃烧速率及燃烧程度与时间测定标准试验方法（D635-22）
📋 概述与适用范围
本方法由美国材料与试验协会塑料委员会（D20）下属热性能分委员会（D20.30）制定，最早发布于1951年，现行的D635-22版本于2022年批准。标准全称为“水平位置塑料燃烧速率和/或燃烧程度及时间测定标准试验方法”，是一种小规模实验室筛选程序，用于比较塑料条在水平放置时的相对线性燃烧速率或燃烧程度和时间。
适用范围包括由板材、片材或型材切割或模塑成条状的固体聚合物材料，广泛用于电子电器、汽车零件、家用电器等部件材料的预选和质量控制。标准技术内容与IEC 60695-11-10的方法A等效，因此在国际贸易中具有互认基础。对于在本试验中不燃至第一标记（25 mm）的材料，可参考标准D3801进行垂直燃烧测试。
需要强调的是，本方法仅测量材料在特定受控火焰下的响应，不包含实际火灾场景中可能存在的通风、辐射、热反馈等因素，不直接用于火灾危险或风险评估。使用者应根据实际工况结合其他试验（如D1929着火温度、D2843烟密度）进行综合评判。
注意：本试验结果不能作为最终产品的可燃性判据，必须配合完整设备的适用标准进行验收，且试验过程中产生的气体需妥善排出。
⚙️ 试验原理与方法
试验原理是将标准尺寸的塑料条试样水平夹持，其自由端暴露在呈45°角倾斜的标准本生灯火焰下（火焰高度20 mm），持续施加火焰30 s后移开。观察并记录试样的燃烧行为：若持续燃烧，则测量火焰前沿从第一标记（25 mm）行进至第二标记（100 mm）所需时间，进而计算线性燃烧速率（mm/min）；若自行熄灭，则记录燃烧损毁长度（mm）和燃烧持续时间（s）。
试样制备要求严格：长度为125 mm ±5 mm，宽度为13.0 mm ±0.5 mm，厚度通常取3.0 mm ±0.2 mm，但也可采用实际产品厚度。每个批次至少测试5个试样，试验前须在温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的条件下状态调节至少48小时（参照标准D618）。
设备主要包括符合标准D5025的实验室燃烧器（燃气为纯度>98%的甲烷或丙烷）、流量调节器、计时器（分辨率0.1 s）以及通风良好的燃烧箱（箱内水平风速0.5 m/s～0.7 m/s）。每次试验前须按标准D5207确认火焰高度和热输出（20 mm火焰对应50 W功率）。
试验步骤简述：在试样距点火端25 mm和100 mm处画标记线；将试样水平夹持，使其长轴水平、横截面垂直；调节燃烧器使火焰蓝色内锥高度约16 mm，并将管口倾斜45°；将火焰置于试样自由端下方，确保试样端部进入火焰约6 mm深度；施加火焰30 s后平稳移开，立即开始计时。
| 🟦 参数 | 📏 规定值 | 📐 公差 |
|---|---|---|
| 试样长度 | 125 mm | ±5 mm |
| 试样宽度 | 13.0 mm | ±0.5 mm |
| 试样厚度（参考） | 3.0 mm | ±0.2 mm |
| 火焰高度（本生灯） | 20 mm | ±1 mm |
| 火焰施加角度 | 45°（与水平面夹角） | — |
| 火焰施加时间 | 30 s | ±1 s |
| 环境风速度 | 0.5 m/s～0.7 m/s | — |
提示：试样厚度是影响燃烧速率的关键变量，报告时必须注明实测厚度；同一材料不同厚度往往表现不同燃烧等级。
📊 技术参数与指标
根据标准附录X1的分类体系，材料按燃烧行为分为若干等级。等级判定基于试样厚度和燃烧速率或是否在达到100 mm标记前自行熄灭。下表列出主要等级要求（摘自标准附录，仅供质量预选参考）。
| 🎯 等级 | 📏 适用厚度范围 | 📐 燃烧要求 | ⚡ 说明 |
|---|---|---|---|
| HB | 3.0 mm ≤ t ≤ 13.0 mm | 线性燃烧速率 ≤ 40 mm/min | 适用于中等厚度材料 |
| HB | t ＜ 3.0 mm | 线性燃烧速率 ≤ 75 mm/min | 薄材料允许较高速率 |
| HB | 任意厚度 | 火焰在到达100 mm标记前熄灭 | 自熄型材料可跳过速率计算 |
| 不适用 | 未燃烧至25 mm标记 | 需按D3801评估 |
结果记录应包含以下项目：试样厚度、是否燃至25 mm标记、是否燃至100 mm标记、线性燃烧速率（如适用）、燃烧损毁长度及时间，并注明任何滴落行为。标准要求取5个试样的中值或平均值，具体数据处理按E691精密度方法执行。若测试结果出现异常离散（如某试样未引燃），应按异常值规则取舍。
成功要点：分类结果一致性得益于严格的火焰确认和状态调节，建议定期参加实验室间比对以保证数据可靠性。
🔬 工程应用与注意事项
该方法被广泛用于电子元器件、家电外壳、汽车内饰件等塑料材料的可燃性筛选。其HB分级与UL 94 HB等级要求几乎一致，因此许多产品规范直接引用D635结果作为材料认可依据。在实际工程中，往往将本方法与垂直燃烧（D3801）、灼热丝试验等结合使用。
关键注意事项包括：第一，燃烧器火焰稳定性极易受燃气纯度、流量和环境气流影响，应每天按D5207确认；第二，试样边缘毛刺会引起点燃差异，切割后须用细砂纸打磨光滑；第三，对于熔融滴落严重的材料，需在试样下方300 mm处放置脱脂棉，观察是否引燃；第四，试验箱的通风速率应严格控制，过高会导致火焰偏吹，过低则烟气积聚。
质量控制方面，每批材料建议测试5～10个试样，分别记录最大、最小和平均值。当不同生产批次的燃烧数据差异超过10%时，应从配方、加工条件及后处理环节排查。另外，如果材料含有阻燃剂，建议同时做垂直燃烧测试以全面评估阻燃效果。
关键注意：对于厚度小于0.5 mm的薄膜或多孔泡沫材料，本方法因试样刚性不足或火焰穿透而不适用，此时应选用标准E84或类似建筑等级测试方法。
❓ 常见问题解答
🔍 问：D635-22与UL 94 HB有什么区别？
答：两者试验条件几乎相同（火焰高度20 mm，施加30 s，水平放置）。ASTM D635-22主要提供测试方法和原始数据（速率/程度），而UL 94 HB是该测试结果在特定产品标准中的分级应用。一般而言，符合D635-22测试要求并满足HB等级的，也自然符合UL 94 HB。
答：两者试验条件几乎相同（火焰高度20 mm，施加30 s，水平放置）。ASTM D635-22主要提供测试方法和原始数据（速率/程度），而UL 94 HB是该测试结果在特定产品标准中的分级应用。一般而言，符合D635-22测试要求并满足HB等级的，也自然符合UL 94 HB。
💡 问：试样厚度必须严格为3.0 mm吗？
答：不一定。3.0 mm是标准推荐的参考厚度，用于材料间对比。但若实际零件厚度不同（如1.6 mm或6.0 mm），应使用该实际厚度进行测试，并在报告中明确标明。不同厚度结果不可直接比较，因为燃烧速率受比表面积和热容量影响显著。
答：不一定。3.0 mm是标准推荐的参考厚度，用于材料间对比。但若实际零件厚度不同（如1.6 mm或6.0 mm），应使用该实际厚度进行测试，并在报告中明确标明。不同厚度结果不可直接比较，因为燃烧速率受比表面积和热容量影响显著。
⚡ 问：如何判定“HB”等级合格？
答：需同时满足：①厚度3.0 mm～13.0 mm时燃烧速率≤40 mm/min；②厚度＜3.0 mm时燃烧速率≤75 mm/min；③如未达100 mm即熄灭可视为自熄合格。此外，燃烧滴落物如引燃脱脂棉，则可能判为不合格，具体按产品规范决定。
答：需同时满足：①厚度3.0 mm～13.0 mm时燃烧速率≤40 mm/min；②厚度＜3.0 mm时燃烧速率≤75 mm/min；③如未达100 mm即熄灭可视为自熄合格。此外，燃烧滴落物如引燃脱脂棉，则可能判为不合格，具体按产品规范决定。
📌 问：试验中试样只燃烧很短距离就熄灭，数据如何处理？
答：记录燃烧长度为从点火端到火焰熄灭最远点的距离（mm），同时记录燃烧时间（s）。若燃烧长度＜25 mm，则线性燃烧速率记为“不适用”，此时材料通常归类为高阻燃级别，并可进一步采用D3801垂直燃烧法确认。
答：记录燃烧长度为从点火端到火焰熄灭最远点的距离（mm），同时记录燃烧时间（s）。若燃烧长度＜25 mm，则线性燃烧速率记为“不适用”，此时材料通常归类为高阻燃级别，并可进一步采用D3801垂直燃烧法确认。
🎯 问：本方法能否测定发烟特性或热释放？
答：不能。D635-22仅规定燃烧速率和燃烧程度/时间，不涉及烟密度或热释放。发烟量应参照D2843（塑料燃烧烟雾密度）或E1354（锥形量热仪）测量。综合评估需要配套多种试验手段。
答：不能。D635-22仅规定燃烧速率和燃烧程度/时间，不涉及烟密度或热释放。发烟量应参照D2843（塑料燃烧烟雾密度）或E1354（锥形量热仪）测量。综合评估需要配套多种试验手段。
