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汽車發展迎來輕量化與新能源結合時代，大量非金屬材料被應用到新能源車輛中。但越來越頻發的新能源汽車火災，也讓汽車阻燃材料再一次面臨不小的挑戰。究竟汽車上的非金屬材料們包含哪些？這些材料的阻燃性能測試方法又包含哪些？今天，我們來為大家簡單介紹下。
汽車常用非金屬材料，通常分塑料（汽車內部車殼/裝飾、方向盤、各種手柄、開關、電線、接頭、大燈外殼、保險槓等）、玻璃（大燈燈泡、車窗等）、工業陶瓷（發動機火花塞絕緣層、耐高溫接頭、陶瓷閥等）、橡膠（汽車輪胎、發動機活動件密封圈、車門窗防水密封圈、發動機管道等）、皮革這5種（座椅材料等）。
非金屬材料的熱學性能
熱性能定義
高分子材料的熱性能是指高分子材料與熱或溫度相關的性能總合。它包括諸多方面，例如各種力學性能的溫度效應、玻璃化轉變、黏流轉變、熔融轉變以及熱穩定性、熱膨脹和熱傳導等。是高分子材料的重要性質之一。
測試目的及意義
通過測定物質加熱或者冷卻過程中物理性質的變化來研究物質性質及變化，或者對物質進行鑑別分形。在表徵材料的熱性能、物理性能、機械性能以及穩定性等方面有著廣泛的應用，對於材料的研究開發和生產中的質量控制都具有很重要的實際意義。
常用熱分析技術
熱分析方法的種類是多種多樣的，根據國際熱分析協會(ICTA)的歸納和分類，目前的熱分析方法共分為九類十七種，在這些熱分析技術中，熱重法（TGA）、差示掃描量熱法（DSC）、熱機械分析（TMA）、穩態熱流法和激光閃射法應用得最為廣泛。
熱重法（TGA）
測試目的：利用熱重法檢測物質溫度-質量變化關係的儀器，可以計算失去了多少物質。
適用範圍：塑料、橡膠、塗料、藥品、催化劑、無機材料、金屬材料與複合材料等各領域的研究開發、工藝優化與質量監控。
測試溫度範圍：室溫~1000℃
熱重分析儀
差式掃描量熱法（DSC）
測試參數：材料的比熱容、玻璃化轉變溫度Tg、熔點、熔融熱焓、結晶溫度以及結晶熱焓等。
溫度範圍：-150~600℃
適用範圍：測試溫度範圍內不會發生分解反應的大部分液體與固體材料。
典型DSC測試曲線
差示掃描量熱儀
熱機械分析法（TMA）
測試參數：材料的熱膨脹與收縮與玻璃化溫度等
溫度範圍：-150~1000℃
測試對象：廣泛應用於塑膠聚合物、陶瓷、金屬、建築材料、耐火材料以及複合材料等領域的測試。
熱機械分析儀
穩態熱流法
測試參數：導熱係數與熱阻抗。
測試範圍：導熱係數測量範圍從0.1~20W/（m*K）。
測試對象：導熱係數偏低的測試膏狀、膠裝以及固體材料等材料。
穩態熱流法導熱係數測試儀
激光閃射法
測試參數：材料熱擴散係數與導熱係數。
測試範圍：室溫~500℃，可測熱擴散係數範圍為0.01~1000mm2/s，導熱係數範圍為0.1~2000W/（m*K）。
測試對象：表面均勻平整的導熱係數較高的固體材料。
測試曲線擬合
激光導熱儀
非金屬材料的燃燒性能
阻燃性測試
材料的阻燃性是指在規定的試驗條件下，材料或製品進行有焰燃燒的能力。它包括了是否容易點燃，以及能否維持燃燒的能力等有關的一些特性。經過多年的發展，阻燃性測試已經形成多種標準，成為相關業界非常重點的檢測項目。
測試目的
通過對客戶提供的樣品進行燃燒測試，根據燃燒的結果進行相應的等級評級，協助客戶對產品進行品質管控。阻燃等級是非常重要的安全性能之一，是許多認證必不可少的，也是很多國家強制要求的必檢項目。
測試應用範圍
塑料、泡沫塑料、薄膜、紡織物、塗料、橡膠、汽車內飾件、電工電子等產品。
測試方法
非金屬材料的燃燒性能測試方法主要有燃燒實驗（水平燃燒和垂直燃燒）、極限氧指數法、煙密度法、熾熱棒法等，其中以水平燃燒和垂直燃燒應用較多。
1
水平燃燒
在規定的試驗條件下，測試材料進行有焰燃燒的能力，包括是否容易點燃，以及能否維持燃燒的能力。式樣水平夾持，對自由端施加規定的氣體火焰，通過測量線性燃燒速度評價式樣的燃燒性能。
表1 水平燃燒評價標準
2
垂直燃燒
式樣垂直夾持，用規定點火器產生的火焰，對垂直方向的試樣底邊中心點火，在規定時間後測量試樣的續燃時間、陰燃時間、損毀長度。
表2 垂直燃燒評價標準
相關名詞
餘焰：引燃源移去後，在規定條件下材料的持續火焰。
餘焰時間（t1和t2）：餘焰持續的時間。
餘輝：在火焰終止後，或者沒有產生火焰時，移去引燃源後，在規定的試驗條件下，材料的持續輝光。
餘輝時間（t3）：餘輝持續的時間
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