MH-T 6040-2017航空材料煙密度試驗(yàn)方法

ICS19

Y43

MH

中華人民共和國民用航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

MH/T6040—2017

代替MH/T6040-2006

航空材料煙密度試驗(yàn)方法

Testmethodforsmokedensitygeneratedbyaircraftmaterials

2017-03-17發(fā)布2017-06-01實(shí)施

中國民用航空局發(fā)布

MH/T6040—2017

航空材料煙密度試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固體航空材料或部件（包括絕緣導(dǎo)線）燃燒或熱分解的煙密度的測定方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測量和描述航空材料在受控條件下的對熱反應(yīng)和對火反應(yīng)，不適用于描述或評價材

料、產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)或部件在實(shí)際著火條件下的危害或危險性。

2術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

2.1

煙密度smokedensity

Ds

材料或部件在規(guī)定的試驗(yàn)條件下的產(chǎn)煙濃度。

2.2

最大煙密度maximumsmokedensity

Dm

規(guī)定的時間內(nèi)煙密度的最大值。

420

示例：4min內(nèi)的最大煙密度記為Dm，20min內(nèi)的最大煙密度記為Dm。

3試驗(yàn)原理

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法的基本原理是布格定律（Bouguer’sLaw）,即根據(jù)被測材料燃燒或熱分解

而積聚在密閉箱內(nèi)的煙（固體懸浮物或液體顆粒）產(chǎn)生的光衰減，通過幾何因子和測得的透光率而導(dǎo)出

煙密度來表示。

4試驗(yàn)設(shè)備

4.1煙密度測定儀

4.1.1組成

煙密度測定儀的組成如圖1所示。

4.1.2煙密度箱體

1

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如圖1所示，煙密度箱內(nèi)腔寬、深、高尺寸分別為：（914±3）mm、（610±3）mm、（914±3）mm。

制作煙密度箱的材料宜為搪瓷鋼板或不銹鋼板，以防止化學(xué)腐蝕，并易于定期清潔。箱體的正面應(yīng)裝有

帶玻璃觀察窗的門。豎直的光路通過煙密度箱左側(cè)，在箱體的底板和頂板上鑲有對應(yīng)的兩塊平板玻璃作

為光窗，以便豎直的平行光束通過煙箱。箱體應(yīng)設(shè)有進(jìn)氣口、排氣口、取樣口、混合氣入口、泄壓口以

及壓力測量口等，箱體上的門以及所有開口的四周均應(yīng)密封,確保在試驗(yàn)過程中，當(dāng)箱門關(guān)閉時，箱內(nèi)

物質(zhì)沒有泄漏并可能產(chǎn)生小的正壓保持在箱內(nèi)。箱壁上的適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)有防爆板。

4.1.3輻射爐

輻射爐采用開口直徑應(yīng)為76mm，功率約為650W的電爐，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。電爐應(yīng)位于與箱體

前、后壁等距離的中心線上，開口端距右箱壁305mm，爐中心線高于箱底195mm。在關(guān)閉箱門后的穩(wěn)定

狀態(tài)下，輻射爐控制系統(tǒng)應(yīng)保持熱量為(2.50±0.05)W/cm2?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)有一個自耦變壓器或交流控制

設(shè)備。

圖1煙密度測定儀結(jié)構(gòu)示意圖

圖2輻射爐剖面示意圖

2

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4.1.4電源

應(yīng)按煙密度測定儀元件的要求配置穩(wěn)定的電源，如果電壓值波動超過了額定值的2.5%，則還應(yīng)配備

一個穩(wěn)壓器。

4.1.5試樣盒

試樣盒如圖3所示，試樣暴露面積應(yīng)為(65.0±1.5)mm×(65.0±1.5)mm，試樣盒框里應(yīng)另有固定

試樣的背襯板、彈簧片和擋桿。

1――用于固定擋桿的孔；5――用76.2mm×76.2mm×0.25mm的不銹鋼板彎曲而成；

2――試樣盒壁厚0.6mm；6――滴落物槽；

3――上導(dǎo)軌；7――試樣盒正面開口(65.5±1.5)mm×(65.5±1.5)mm；

4――下導(dǎo)軌；8――兩根等間距的不銹鋼鋼絲Ф0.5mm。

圖3試樣盒示意圖

4.1.6試樣背襯

用一片隔熱板作為試樣的背襯和空白試樣。隔熱板應(yīng)切成(74±1)mm×(74±1)mm×(13±1）mm。

4.1.7絕緣導(dǎo)線架

絕緣導(dǎo)線架用于支撐試驗(yàn)導(dǎo)線，其材料為不銹鋼，結(jié)構(gòu)和尺寸見圖4、圖5。

3

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單位為毫米

圖4絕緣導(dǎo)線架A示意圖

單位為毫米

圖5絕緣導(dǎo)線架B示意圖

4.1.8輻射爐和試樣盒的支架

輻射爐和試樣盒的支架應(yīng)按圖6進(jìn)行裝配，輻射爐的爐口端面距離試樣暴露面應(yīng)為(38±1)mm。

4.1.9光測量系統(tǒng)

4.1.9.1光測量系統(tǒng)由光源和光電探測器組成，光電探測器用于測量豎直方向的光經(jīng)過測試材料所釋

放的煙后的變化情況。系統(tǒng)在煙密度箱中的位置如圖7所示,結(jié)構(gòu)如圖8所示。

4

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4.1.9.2光源應(yīng)是一個白熾燈，安裝在煙密度箱的左下方的密閉不透光的罩中，罩中有光學(xué)器件以形

成平行光束通過煙箱。光源應(yīng)在一恒壓電路中工作，色溫應(yīng)為(2200±100)K。

4.1.9.3光電探測器是一暗電流小于10-9A的光電倍增管。光電倍增管安裝在與光源對應(yīng)的箱頂部的

密閉不透光的罩內(nèi)，同樣罩內(nèi)也有相應(yīng)的光學(xué)器件將通過煙箱的平行光束聚焦到光電倍增管的光窗內(nèi)。

1――輻射爐定位環(huán)；

2――中心調(diào)節(jié)栓；

3――試樣盒支撐桿。

圖6輻射爐支架示意圖

圖7光測量系統(tǒng)在煙密度箱中的位置

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1――光電倍增管管罩；8――屈光度為7的透鏡；15――箱底板；

2――光電倍增管和插座；9――光學(xué)系統(tǒng)罩；16――光窗加熱器；

3――帶多孔ND2過濾片的上部蓋板；10――光學(xué)系統(tǒng)平臺；17――光源可調(diào)變壓器；

4――帶單孔的下部蓋板；11――光窗；18――可調(diào)電阻器；

5――半透明的擴(kuò)展濾光片；12――箱頂；19――光源

6――孔板；13――平行定位桿；

7――中性密度補(bǔ)償（9片一組）；14――平行光柱；

圖8光測量系統(tǒng)示意圖

4.1.10熱流計(jì)

應(yīng)有一風(fēng)冷式或水冷式熱流計(jì)校準(zhǔn)輻射爐的輸出。

4.1.11壓力調(diào)節(jié)器

壓力調(diào)節(jié)器應(yīng)由一只注滿水的開口瓶和長度不超過305cm、內(nèi)徑為25mm～30mm的管子組成。管子

的一端與箱內(nèi)的端口相連（該端口位于距煙密度箱頂部152mm范圍內(nèi)），另一端位于瓶內(nèi)水平面下102mm

處。

4.1.12煙密度箱壁熱電偶

煙密度箱壁熱電偶用來監(jiān)測煙密度箱壁的溫度。熱電偶應(yīng)有絕緣蓋盤,并安裝在箱后壁內(nèi)表面的幾

何中心處。

4.1.13壓力計(jì)

壓力計(jì)用于監(jiān)測箱內(nèi)壓力的變化，宜采用測量范圍能達(dá)到152mm水柱的水壓計(jì)。

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4.1.14排煙裝置

排煙裝置用于每次試驗(yàn)后排除試驗(yàn)箱內(nèi)殘留的氣體和煙霧。

4.1.15燃燒器

4.1.15.1一般要求

燃燒器由六個燃燒支管和一個母管組成,如圖9、圖10所示。六個燃燒支管應(yīng)用外徑為3.2mm、內(nèi)徑

為（1.4±0.025）mm的不銹鋼管制成，全部連到外徑為6.4mm、壁厚為0.9mm的不銹鋼母管上。母管

的一端應(yīng)封閉，另一端連接到箱底氣源連接接頭上。燃燒器應(yīng)居中并平行放置于試樣盒的前面，水平支

管的噴嘴中心線位于試樣暴露面底邊上方(6.4±1.5)mm處，距離試樣表面(6.4±1.5)mm，如圖9、圖

10所示。燃燒器應(yīng)是可拆卸的，以便于不同的試驗(yàn)換用不同的燃燒器。另外，噴嘴孔內(nèi)若附有試樣滴落

物或殘?jiān)?，?yīng)及時用彈簧鋼絲或其他有效的方法清除，以免影響試驗(yàn)結(jié)果。燃燒器的燃燒管可視火焰長

度應(yīng)為6mm，內(nèi)焰長度應(yīng)為3mm。

1――燃燒管；

2――母管；

3――試樣。

圖9標(biāo)準(zhǔn)型燃燒器示意圖

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圖10直管燃燒器示意圖

4.1.15.2標(biāo)準(zhǔn)型燃燒器

標(biāo)準(zhǔn)型燃燒器（如圖9所示）的六只支管的噴嘴與試樣暴露面分別成0o、45o、90o夾角，中間兩根

的噴嘴與試樣暴露面成45o夾角，兩側(cè)兩根的噴嘴與暴露面成90o夾角，其余兩根與暴露面成0o夾角。

4.1.15.3直管燃燒器

直管燃燒器（如圖10所示）的六只支管的噴嘴均與試樣暴露面成90o夾角，該燃燒器用于絕緣導(dǎo)線

煙密度試驗(yàn)。

4.1.16燃?xì)?/p>

燃燒器使用的燃?xì)庥山?jīng)過濾的無油空氣和純度至少為95%的丙烷混合而成，然后被輸送到燃燒器中。

每種氣體分別通過經(jīng)校準(zhǔn)的流量計(jì)，空氣和丙烷的混合物是由標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下流量為

（500±20）cm3/min的空氣和流量為（50±3）cm3/min的丙烷組成。流向流量計(jì)的壓縮空氣壓力為

（0.14±0.03）MPa，丙烷壓力為（0.1±0.02）MPa。

4.2預(yù)處理箱

預(yù)處理箱用于處理試樣，應(yīng)將試樣保持在溫度為(21±3)℃、相對濕度為（50±5)%的狀態(tài)下。

4.3其他設(shè)備

其他設(shè)備指試驗(yàn)過程中所用到的一些輔助設(shè)備，如記錄儀、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。

5試樣

5.1尺寸

試樣的長和寬均應(yīng)為(73±2)mm，厚度應(yīng)不大于25mm。應(yīng)將未切削面作為暴露面。

5.2試樣取向

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如目測試樣表面有明顯紋理或各向異性，則試樣應(yīng)在兩個或更多方向上取樣并報告所有的試驗(yàn)結(jié)

果，報告中取最大值并報告試樣取向方向，導(dǎo)線只測試垂直方向。

5.3試樣數(shù)量

每種材料、產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)或部件應(yīng)至少準(zhǔn)備三個試樣。

5.4試樣制備

5.4.1取樣

試樣對所測試材料或部件應(yīng)具充分的代表性，并按照指定的程序準(zhǔn)備。應(yīng)在同厚度、同組成的平面

部分而不是彎曲面、模制面或特殊部位取樣。如果所試材料的任一面都有可能暴露在火焰中，則兩個面

都應(yīng)測試，應(yīng)相應(yīng)地準(zhǔn)備兩組試樣。

5.4.2試樣安裝

5.4.2.1所有的試樣都應(yīng)用0.04mm厚的鋁箔包覆其背火面及四周邊緣，且用無光面接觸試樣。在包

覆過程中，鋁箔不應(yīng)被刺穿或產(chǎn)生不必要的褶皺，試樣裝好后，應(yīng)修整多余的鋁箔。

5.4.2.2應(yīng)用一彈簧片和擋桿固定試樣和背襯板。對16mm～25mm厚的試樣，不應(yīng)使可壓縮試樣厚度

變形到低于正常厚度。

5.4.2.3在安裝導(dǎo)線試樣時，對直徑為1.29mm或更細(xì)的導(dǎo)線，應(yīng)將導(dǎo)線繞在圖4所示的絕緣導(dǎo)線架

A上。將一段長約2.5m導(dǎo)線的一端穿在試樣架的一個孔上，然后依次繞在框架上的凹槽內(nèi)，繞完最后

一圈后將端頭穿在試樣架另一個孔上以防松開。對直徑為1.29mm～1.63mm的導(dǎo)線，應(yīng)將導(dǎo)線繞在

圖5所示的絕緣導(dǎo)線架B上。對直徑為大于1.63mm的導(dǎo)線，應(yīng)將導(dǎo)線剪成75mm長的導(dǎo)線段，然后挨

個排列在試樣架的前面。

5.4.2.4用鋁箔將試樣包好，依次將試樣、背襯板和彈簧片裝入試樣盒固定好，使導(dǎo)線垂直固定在試

驗(yàn)盒的最前面，如圖11所示。

圖11直徑大于1.63mm的導(dǎo)線的固定示意圖

6狀態(tài)調(diào)節(jié)

試驗(yàn)前應(yīng)將試樣放置在溫度為(21±3)℃、相對濕度為(50±5)%的環(huán)境中至少24h。試樣應(yīng)放在

架子上使空氣接觸所有表面，箱內(nèi)通風(fēng)，有助于加速平衡過程。

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7試驗(yàn)設(shè)備的校準(zhǔn)和維護(hù)

7.1輻射爐保護(hù)

準(zhǔn)備一個由(13±1）mm厚的石棉板組成的空白試樣，為保證輻射爐輻射的熱流穩(wěn)定，在沒有進(jìn)行試

驗(yàn)或校準(zhǔn)時，將空白試樣放置在輻射爐前。

7.2定期校準(zhǔn)步驟

7.2.1光測量系統(tǒng)

應(yīng)至少每兩個月用一組中性濾光片或等效物對光路系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。

7.2.2輻射爐

應(yīng)用經(jīng)校準(zhǔn)的熱流計(jì)來監(jiān)測輻射爐產(chǎn)生的熱量。將熱流計(jì)安裝在輻射爐支架的水平桿上，通過滑動

或移動空白試樣盒來準(zhǔn)確定位熱流計(jì)與輻射爐口的相對位置。調(diào)節(jié)輻射爐控制系統(tǒng)的設(shè)置，使熱量為

(2.50±0.05)W/cm2。當(dāng)熱量達(dá)到規(guī)定的要求并至少穩(wěn)定5min后，從箱內(nèi)取出熱流計(jì)，將空白試樣盒

移至輻射爐口。

7.2.3箱體泄漏試驗(yàn)

煙密度箱泄漏試驗(yàn)至少每個月應(yīng)進(jìn)行一次，試驗(yàn)步驟如下:

a)關(guān)閉進(jìn)氣閥和箱門；

b)往箱內(nèi)加壓，使箱內(nèi)壓力不低于大氣壓76.2mm水柱；

c)監(jiān)測箱內(nèi)壓力，確認(rèn)箱內(nèi)壓力泄漏在2min內(nèi)小于50.8mm水柱。

7.2.4總系統(tǒng)

4

應(yīng)至少每月進(jìn)行一次試驗(yàn)來檢查整個系統(tǒng)。試驗(yàn)材料應(yīng)采用穩(wěn)定的、4min之內(nèi)的最大煙密度值(Dm)

在150～220之間的標(biāo)準(zhǔn)樣。

8試驗(yàn)步驟

8.1試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

8.1.1應(yīng)清掃試驗(yàn)箱內(nèi)壁、電爐及支架，并清潔光測量系統(tǒng)的上、下光窗。

8.1.2將燃燒器和試驗(yàn)位置進(jìn)行精確定位，然后將空白試樣置于試驗(yàn)位置（只在校準(zhǔn)輻射爐以及試驗(yàn)

時從該位置上移開）。

8.1.3接通總電源，通過加熱電源及排風(fēng)扇調(diào)節(jié)箱內(nèi)壁的溫度到(35±2)℃，調(diào)節(jié)輻射爐電壓，使試

樣表面熱量達(dá)到(2.50±0.05)W/cm2。

8.1.4分別對光測量系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)零和調(diào)100%。

8.1.5調(diào)節(jié)丙烷氣和空氣流量分別為(50±3)cm3/min和(500±20)cm3/min，點(diǎn)燃燃燒器的六個火焰

口，保證火焰符合4.1.15.1的要求。

8.2試驗(yàn)

8.2.1將試樣固定在試樣盒上，并將試樣盒置于試驗(yàn)位置，同時啟動計(jì)時器并立即關(guān)閉箱門。

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MH/T6040—2017

8.2.2試驗(yàn)時應(yīng)檢查箱內(nèi)壓力，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)壓時，應(yīng)稍微打開進(jìn)氣口；當(dāng)出現(xiàn)正壓時，應(yīng)注意壓差變化；

壓差過大時，應(yīng)打開排氣閥，以防爆炸或其他事故發(fā)生。

8.2.3試驗(yàn)過程中，應(yīng)仔細(xì)觀察燃燒管的燃燒情況。當(dāng)：

a)對絕緣導(dǎo)線進(jìn)行試驗(yàn)時,在試驗(yàn)剛開始時(5s內(nèi))，若有燃燒支管火焰熄滅，則應(yīng)停止試驗(yàn)，

重新點(diǎn)火再進(jìn)行試驗(yàn)；若有燃燒支管火焰在前10min內(nèi)熄滅，則該試驗(yàn)應(yīng)為無效，用新試樣

重新試驗(yàn)；若有燃燒支管火焰在10min之后熄滅，則應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，記錄熄滅的火焰數(shù)及

熄滅時間；

b)對其他試樣進(jìn)行試驗(yàn)時,應(yīng)注意垂直于試樣表面和與試樣表面成45°角的四根燃燒管，若這四

根燃燒管中的任意一根熄滅時間超過3s，則該試驗(yàn)應(yīng)視為無效，用新試樣重新試驗(yàn)；

c)進(jìn)行無焰燃燒時，應(yīng)將燃燒器取下后再開始試驗(yàn)。

8.2.4絕緣導(dǎo)線試驗(yàn)時間為20min，其他試樣試驗(yàn)時間為4min。試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)用空白試樣盒替換

試樣盒，打開排氣閥，將箱體內(nèi)煙霧徹底排除，準(zhǔn)備下一個試樣的試驗(yàn)。

8.2.5每次試驗(yàn)后，應(yīng)清潔光測量系統(tǒng)玻璃光窗、觀察窗、箱壁、試樣盒。

8.3試驗(yàn)記錄

8.3.1應(yīng)連續(xù)記錄試驗(yàn)箱內(nèi)的透光率，直至試驗(yàn)結(jié)束。

8.3.2詳細(xì)記錄試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，如試樣的收縮、熔化、分層、滴落、下陷等。

9計(jì)算

9.1應(yīng)按公式(1)計(jì)算煙密度：

V10T)100(log

Ds=………(1)

LA

式中：

Ds――煙密度；

V――密閉箱的體積，單位為立方米（m3）；

T――百分透光率；

L――通過煙的光程長度，單位為米（m）；

A――試樣的暴露面積，單位為平方米（m2）。

注：按照本標(biāo)準(zhǔn)制作的設(shè)備，輻射爐的體積和門凹進(jìn)去的體積總共小于箱體體積的1%，因此V/AL等于132。

420

9.2記錄和計(jì)算規(guī)定時間內(nèi)的最大煙密度值，分別以Dm、Dm表示。

10報告

報告應(yīng)至少包含以下內(nèi)容：

a)試樣名稱、型號、批號、生產(chǎn)廠家等；

b)詳細(xì)地描述試樣，包括層狀或夾芯結(jié)構(gòu)、特殊的制作工藝、裝配、形狀、厚度、質(zhì)量、顏色或

其他相關(guān)尺寸、試樣的取向等；

c)試樣的預(yù)處理?xiàng)l件及時間；

d)試樣的數(shù)量；

e)箱壁的溫度；

f)試驗(yàn)期間觀察到的試驗(yàn)現(xiàn)象(如試樣的收縮、熔化、分層、滴落、下陷等)以及現(xiàn)象發(fā)生時間；

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MH/T6040—2017

g)試樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)Dm及其平均值以及對應(yīng)的時間圖表或曲線圖；

h)試驗(yàn)人員、審核人員、批準(zhǔn)人員簽名，試驗(yàn)單位以及試驗(yàn)日期等。

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MH/T6040—2017

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1－2009給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)代替并廢除MH/T6040－2006《航空材料煙密度試驗(yàn)方法》，與MH/T6040－2006相比主要技

術(shù)變化如下：

――修改了圖1“煙密度測定儀結(jié)構(gòu)示意圖”（見4.1.2,2006年版4.1.2）；

——修改輻射爐功率為650W（見4.1.3,2006年版4.1.3）

――增加了試驗(yàn)設(shè)備“試樣背襯”及其描述（見4.1.6）；

――增加了圖5“絕緣導(dǎo)線架B示意圖”（見4.1.7，2006年版4.1.6）；

――修改了“熱流計(jì)”及其描述（見4.1.10,2006年版4.1.9）；

――修改了“一般要求”，刪除了對燃?xì)獾囊螅ㄒ?.1.15.1，2006年版4.1.14.1）；

――增加了圖10“直管燃燒器示意圖”（見4.1.15.3，2006年版4.1.14.2）；

――增加了“燃?xì)狻奔捌湟螅ㄒ?.1.16）；

――修改了“試樣取向”，增加了“報告中取最大值并報告試樣取向方向”（見5.2，2006年版5.2）；

――修改了“試樣安裝”，修訂了導(dǎo)線直徑（見5.4.2.3，2006年版5.4.2.3）；

――修改了“輻射爐保護(hù)”，修訂了石棉板厚度（見7.1，2006年版7.1）；

――增加了對無焰燃燒時的要求“進(jìn)行無焰燃燒時，應(yīng)將燃燒器取下后再開始試驗(yàn)”(見8.2.3c)；

本標(biāo)準(zhǔn)由中國民用航空局航空器適航審定司提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國民用航空局航空器適航審定司批準(zhǔn)立項(xiàng)。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國民航科學(xué)技術(shù)研究院歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國民用航空局第二研究所。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：劉又瑞、于新華、蘇正良、包雯婷、陳元、劉曉杰、夏祖西。

本標(biāo)準(zhǔn)于2006年6月首次發(fā)布。

I

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航空材料煙密度試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固體航空材料或部件（包括絕緣導(dǎo)線）燃燒或熱分解的煙密度的測定方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測量和描述航空材料在受控條件下的對熱反應(yīng)和對火反應(yīng)，不適用于描述或評價材

料、產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)或部件在實(shí)際著火條件下的危害或危險性。

2術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

2.1

煙密度smokedensity

Ds

材料或部件在規(guī)定的試驗(yàn)條件下的產(chǎn)煙濃度。

2.2

最大煙密度maximumsmokedensity

Dm

規(guī)定的時間內(nèi)煙密度的最大值。

420

示例：4min內(nèi)的最大煙密度記為Dm，20min內(nèi)的最大煙密度記為Dm。

3試驗(yàn)原理

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法的基本原理是布格定律（Bouguer’sLaw）,即根據(jù)被測材料燃燒或熱分解

而積聚在密閉箱內(nèi)的煙（固體懸浮物或液體顆粒）產(chǎn)生的光衰減，通過幾何因子和測得的透光率而導(dǎo)出

煙密度來表示。

4試驗(yàn)設(shè)備

4.1煙密度測定儀

4.1.1組成

煙密度測定儀的組成如圖1所示。

4.1.2煙密度箱體

1

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如圖1所示，煙密度箱內(nèi)腔寬、深、高尺寸分別為：（914±3）mm、（610±3）mm、（914±3）mm。

制作煙密度箱的材料宜為搪瓷鋼板或不銹鋼板，以防止化學(xué)腐蝕，并易于定期清潔。箱體的正面應(yīng)裝有

帶玻璃觀察窗的門。豎直的光路通過煙密度箱左側(cè)，在箱體的底板和頂板上鑲有對應(yīng)的兩塊平板玻璃作

為光窗，以便豎直的平行光束通過煙箱。箱體應(yīng)設(shè)有進(jìn)氣口、排氣口、取樣口、混合氣入口、泄壓口以

及壓力測量口等，箱體上的門以及所有開口的四周均應(yīng)密封,確保在試驗(yàn)過程中，當(dāng)箱門關(guān)閉時，箱內(nèi)

物質(zhì)沒有泄漏并可能產(chǎn)生小的正壓保持在箱內(nèi)。箱壁上的適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)有防爆板。

4.1.3輻射爐

輻射爐采用開口直徑應(yīng)為76mm，功率約為650W的電爐，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。電爐應(yīng)位于與箱體

前、后壁等距離的中心線上，開口端距右箱壁305mm，爐中心線高于箱底195mm。在關(guān)閉箱門后的穩(wěn)定

狀態(tài)下，輻射爐控制系統(tǒng)應(yīng)保持熱量為(2.50±0.05)W/cm2?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)有一個自耦變壓器或交流控制

設(shè)備。

圖1煙密度測定儀結(jié)構(gòu)示意圖

圖2輻射爐剖面示意圖

2

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4.1.4電源

應(yīng)按煙密度測定儀元件的要求配置穩(wěn)定的電源，如果電壓值波動超過了額定值的2.5%，則還應(yīng)配備

一個穩(wěn)壓器。

4.1.5試樣盒

試樣盒如圖3所示，試樣暴露面積應(yīng)為(65.0±1.5)mm×(65.0±1.5)mm，試樣盒框里應(yīng)另有固定

試樣的背襯板、彈簧片和擋桿。

1――用于固定擋桿的孔；5――用76.2mm×76.2mm×0.25mm的不銹鋼板彎曲而成；

2――試樣盒壁厚0.6mm；6――滴落物槽；

3――上導(dǎo)軌；7――試樣盒正面開口(65.5±1.5)mm×(65.5±1.5)mm；

4――下導(dǎo)軌；8――兩根等間距的不銹鋼鋼絲Ф0.5mm。

圖3試樣盒示意圖

4.1.6試樣背襯

用一片隔熱板作為試樣的背襯和空白試樣。隔熱板應(yīng)切成(74±1)mm×(74±1)mm×(13±1）mm。

4.1.7絕緣導(dǎo)線架

絕緣導(dǎo)線架用于支撐試驗(yàn)導(dǎo)線，其材料為不銹鋼，結(jié)構(gòu)和尺寸見圖4、圖5。

3

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單位為毫米

圖4絕緣導(dǎo)線架A示意圖

單位為毫米

圖5絕緣導(dǎo)線架B示意圖

4.1.8輻射爐和試樣盒的支架

輻射爐和試樣盒的支架應(yīng)按圖6進(jìn)行裝配，輻射爐的爐口端面距離試樣暴露面應(yīng)為(38±1)mm。

4.1.9光測量系統(tǒng)

4.1.9.1光測量系統(tǒng)由光源和光電探測器組成，光電探測器用于測量豎直方向的光經(jīng)過測試材料所釋

放的煙后的變化情況。系統(tǒng)在煙密度箱中的位置如圖7所示,結(jié)構(gòu)如圖8所示。

4

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4.1.9.2光源應(yīng)是一個白熾燈，安裝在煙密度箱的左下方的密閉不透光的罩中，罩中有光學(xué)器件以形

成平行光束通過煙箱。光源應(yīng)在一恒壓電路中工作，色溫應(yīng)為(2200±100)K。

4.1.9.3光電探測器是一暗電流小于10-9A的光電倍增管。光電倍增管安裝在與光源對應(yīng)的箱頂部的

密閉不透光的罩內(nèi)，同樣罩內(nèi)也有相應(yīng)的光學(xué)器件將通過煙箱的平行光束聚焦到光電倍增管的光窗內(nèi)。

1――輻射爐定位環(huán)；

2――中心調(diào)節(jié)栓；

3――試樣盒支撐桿。

圖6輻射爐支架示意圖

圖7光測量系統(tǒng)在煙密度箱中的位置

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1――光電倍增管管罩；8――屈光度為7的透鏡；15――箱底板；

2――光電倍增管和插座；9――光學(xué)系統(tǒng)罩；16――光窗加熱器；

3――帶多孔ND2過濾片的上部蓋板；10――光學(xué)系統(tǒng)平臺；17――光源可調(diào)變壓器；

4――帶單孔的下部蓋板；11――光窗；18――可調(diào)電阻器；

5――半透明的擴(kuò)展濾光片；12――箱頂；19――光源

6――孔板；13――平行定位桿；

7――中性密度補(bǔ)償（9片一組）；14――平行光柱；