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第1章　材料火灾危险性基本理论1

1.0　绪论1

1.1　燃烧基础理论2

1.1.1 当量比3

1.1.2　热化学8

1.1.3　火焰温度12

1.2　气体、气雾和粉尘16

1.2.1　气体和蒸气的可燃极限16

1.2.2　点火能19

1.2.3　火焰传播速率19

1.2.4　气雾和粉尘的点燃20

1.3　液体20

1.3.1　燃点21

1.3.2　蒸气压力22

1.3.3　液体的可燃性极限22

1.3.4　液态混合物23

1.3.5　燃烧速率23

1.4 固体26

1.4.1　固体材料的可燃性28

1.4.2　临界热通量和有效着火温度34

1.4.3　热分解和燃烧速率36

1.4.4　火焰传播速率36

1.4.5　自发升温和阴燃39

1.4.6　阻燃剂的作用40

1.5　烟气的产生41

1.5.1 能见度41

1.5.2　燃烧产物的毒性43

1.5.3　非受热性灾害44

1.6　室内火灾效应45

1.7　小结47

参考文献47

第2章　材料技术指标、标准和测试50

2.1　前言50

2.2　材料特性52

2.3　材料的软化和熔化53

2.4　材料的蒸发、分解和炭化54

2.5　材料着火性57

2.6　火焰传播、火灾增长和材料的燃烧特性62

2.7　材料燃烧特性的常用试验方法64

2.7.1　ASTM D5865和ISO 1716：完全燃烧时的热值试验方法65

2.7.2 ASTM E136和ISO 1182：在750℃的垂直管式炉内测试材料燃烧特性的标准试验方法66

2.7.3　ASTM E906,ASTM E1354和ISO 5660：材料蒸发速率、热释放速率和化学物质的释放速率的试验方法67

2.7.4　ASTM E119：建筑结构和材料的耐火试验72

2.7.5 ASTM E1529：对建筑构件和组件的大型油池火试验方法73

2.8　火焰传播与火灾增长的常用试验方法74

2.8.1　prEN ISO和FDIS 11925-2：建筑制品对火反应第二部分：受火焰直接冲击的着火性74

2.8.2　UL94：装置和电器用塑料件的可燃性试验方法75

2.8.3　ASTM D2863（ISO4589）：氧指数试验方法76

2.8.4 ASTM E162（D3675）：辐射热源测试材料表面着火性的试验方法78

2.8.5　ASTM E1321（ISO 5658）：材料着火性和火焰传播特性的试验方法（LIFT）80

2.8.6 ASTM E648（ISO 9329-1）：辐射热源测铺地材料临界热辐射通量的试验方法82

2.8.7　ASTM E 84：建筑材料表面燃烧特性的试验方法83

2.8.8 FM全球认可等级4910（NFPA 318）：半导体工业洁净室室内材料的试验方法85

2.8.9　ASTM E603：房间火灾试验指南88

符号定义97

参考文献98

第3章　塑料和橡胶102

3.1　绪论102

3.2　聚合物材料102

3.2.1　单体，聚合体，共聚体103

3.2.2　聚合物结构106

3.2.3　商品材料108

3.2.4　热力学值109

3.3　燃烧过程116

3.3.1　火灾三角形116

3.3.2　燃烧过程中的化学反应117

3.4　塑料的燃烧特性129

3.4.1　着火性129

3.4.2　稳定燃烧135

3.4.3　不稳定燃烧140

符号定义144

参考文献145

第4章　塑料阻燃150

4.1　绪论150

4.2　阻燃工业综述151

4.3　阻燃机理153

4.4　商品阻燃剂的分类155

4.4.1　无机水化物155

4.4.2　卤素阻燃材料156

4.4.3　三氧化二锑167

4.4.4　磷添加剂170

4.4.5　膨胀阻燃体系181

4.5　聚合物家族——阻燃剂的选择182

4.5.1　聚丙烯183

4.5.2　聚乙烯189

4.5.3　聚苯乙烯190

4.5.4　ABS193

4.5.5　聚碳酸酯194

4.5.6　PC与ABS的混合物195

4.5.7　尼龙201

4.5.8　热塑性聚酯206

4.5.9　聚氯乙烯209

4.5.10　热固性树脂212

4.5.11　弹性体或橡胶214

4.6　纳米复合材料216

4.6.1　层状硅酸盐216

4.6.2　聚合物纳米复合材料结构217

4.6.3　制备方法217

4.6.4　纳米复合材料的阻燃性218

4.6.5　纳米材料的阻燃机理220

参考文献224

第5章　纤维和织物228

5.1　火灾保护中对织物的规定228

5.2　纤维和它们的性质228

5.2.1　制造纤维的材料228

5.2.2　应用纤维的形式228

5.2.3　纤维的性质229

5.2.4　可燃性229

5.2.5　阻燃剂232

5.3　织物的类型234

5.4　织物的可燃性234

5.4.1　燃烧织物的性质234

5.4.2　对织物的热性能测试235

5.4.3　性能标准243

5.5　应用——防护服247

5.5.1　烧伤248

5.5.2　轰燃249

5.5.3　建筑和野外火灾252

5.5.4 电弧256

5.5.5　熔化金属258

5.5.6　防护服的污染和清洗259

5.6　应用——装饰物260

5.6.1　结构260

5.6.2　交通运输268

5.7　挑战未来270

参考文献271

第6章　构件材料275

6.1　建筑构件275

6.1.1　前言275

6.1.2　结构材料275

6.2　耐火试验的发展情况276

6.2.1　历史上的火灾事件276

6.2.2　早期的耐火试验方法278

6.2.3　标准耐火试验方法278

6.2.4　试验装置281

6.2.5　耐火极限判据282

6.2.6　特殊的耐火性能试验（快速升温曲线）285

6.3　结构材料与火灾285

6.3.1　结构材料的对火反应285

6.4　结构材料的防火保护297

6.4.1　耐火材料297

6.4.2　耐火系统303

6.5　通过试验测定耐火性能306

6.5.1　钢结构306

6.5.2　混凝土建筑313

6.5.3　贯穿物和接头313

6.6　通过计算确定耐火性能314

6.6.1　钢结构314

6.6.2　混凝土建筑331

6.7　耐火等级的应用331

参考文献332

第7章　木材与木制品334

7.1　单位334

7.2　简介334

7.2.1　木材334

7.2.2　林业334

7.2.3　木材与碳335

7.2.4　木材与火335

7.3　木材作为一种建筑材料（美国惯用单位）335

7.3.1　锯木336

7.3.2　平板制品336

7.3.3　工程木制品337

7.3.4　其他材料338

7.4　物理与化学特性（国际标准单位）339

7.4.1　植物学分类339

7.4.2　物理结构339

7.4.3　含水率340

7.4.4　化学成分340

7.4.5　热解和高温分解341

7.4.6　阻燃处理342

7.5　热性能（国际标准单位）343

7.5.1　木材和焦炭343

7.5.2　其他材料355

7.6　力学性能356

7.6.1　常温下的特性357

7.6.2　高温时的性质357

7.7　对火反应（国际标准单位）359

7.7.1　着火359

7.7.2　热释放和炭化速率361

7.7.3　燃烧产物368

7.7.4　表面火焰蔓延368

7.8　耐火性能（美国惯用单位）372

7.8.1　暴露的木质构件373

7.8.2　木结构建筑的保护381

参考文献384

第8章　液体和化学品391

8.1　前言391

8.1.1　储存于仓库中的液体事故392

8.1.2　储存于槽、容器和管中液体的泄漏事故394

8.2　与财产有关的液体着火、燃烧和火蔓延行为395

8.3　液体的汽化和沸腾特征395

8.4　液体的着火特性401

8.4.1　液体的闪点401

8.4.2　液体的自燃温度403

8.4.3　根据抗点燃性对液体的危险性分类404

8.5　液体的可燃性406

8.6　液体的燃烧特性408

8.6.1　油池火中液体蒸气的释放速率410

8.6.2　热释放速率414

8.6.3　产物释放速率427

8.7　发烟点429

符号定义430

参考文献431

第9章　军用材料435

9.1　前言435

9.2　应用于军事中的合成材料435

9.3 高分子复合材料439

9.3.1　传统和新型的合成树脂440

9.3.2　制造技术441

9.3.3　复合系统的成本442

9.4　火灾的威胁443

9.5　聚酯合成物和火灾444

9.6　聚合物防火的规则和要求445

9.6.1　基础设施与防火规范445

9.6.2　地面运输与防火规范448

9.6.3　空运与防火标准448

9.6.4　商业海运与防火规范449

9.6.5　军用合成材料与防火标准450

9.7　合成物的火灾特性与测试方法450

9.7.1　表面燃烧性能450

9.7.2　烟和可燃性气体的产生452

9.7.3　火焰增长453

9.7.4 阻火462

9.7.5　火灾中结构的完整性470

9.7.6　被动防火保护478

9.7.7　主动防火490

参考文献491