第1章 绪论 1
1.1材料与火灾 1
1.2材料的对火反应及试验 4
1.3材料火灾危险性分析与评价 8
第2章 材料的高温性能与热分解 10
2.1火灾中的热环境 10
2.1.1火灾中的热传递方式 10
2.1.2净入射热通量 13
2.1.3局部火羽 14
2.1.4热烟气层的影响 16
2.1.5充分发展阶段的室内火灾 18
2.2建筑材料的高温性能 19
2.2.1概述 19
2.2.2热学性质 20
2.2.3高温性能 22
2.3聚合物材料的热分解 26
2.3.1聚合物材料的分类 26
2.3.2受热过程中的物理变化 28
2.3.3热分解机理 29
2.3.4常见聚合物材料的热分解 31
2.3.5聚合物复合材料的热破坏 37
第3章 材料的引燃性 42
3.1引言 42
3.2材料着火的影响因素 42
3.3热薄型材料的引燃 44
3.3.1热薄型的特征 44
3.3.2热薄型材料的引燃时间 44
3.3.3热薄型材料的引燃实验 45
3.4热厚型材料的引燃 46
3.4.1热厚型的特征 46
3.4.2热厚型材料的引燃时间 47
3.4.3热厚型材料的引燃实验 48
3.5热厚型材料受热自燃 50
3.6聚合物复合材料的引燃 52
第4章 材料的燃烧速率 59
4.1燃烧速率与质量损失速率 59
4.1.1基本关系式 59
4.1.2影响材料燃烧速率的因素分析 60
4.2滞流层模型 63
4.2.1对流传热条件下燃烧速率的分析方法 63
4.2.2特定条件下的燃烧速率计算 67
4.3热辐射对燃烧速率的影响 69
4.3.1火焰高度计算 69
4.3.2火焰的辐射热通量计算 70
4.3.3火焰热辐射作用下材料的燃烧速率计算方法 74
4.4材料燃烧的临界质量流量 77
4.5典型材料的燃烧速率 80
4.5.1人工合成聚合物材料的燃烧速率 80
4.5.2木材的燃烧速率 82
4.5.3复合材料制品和建筑物的燃烧速率 83
第5章 材料的热释放速率 84
5.1燃烧热 84
5.2热释放速率的测量 84
5.2.1质量损失法 84
5.2.2耗氧量热法 85
5.2.3影响因素 87
5.3材料在火灾中的热释放速率 89
5.3.1化学热释放速率 90
5.3.2对流与辐射热释放速率 90
5.3.3热释放速率参数(HRP) 91
5.4热释放的影响因素 92
5.4.1燃烧效率的影响 92
5.4.2通风条件的影响 93
5.5聚合物材料的热释放 94
第6章 材料表面的火焰传播 97
6.1引言 97
6.2固体表面火焰传播过程的理论分析 98
6.2.1表面取向与火焰传播方向 98
6.2.2可燃材料的厚度 105
6.2.3密度、热容和热导率 107
6.2.4试件几何结构 108
6.2.5环境因素 110
6.3固体表面的火焰传播模型 115
6.4特殊火焰传播现象分析 118
6.4.1固体表面火焰传播的瞬时特征 118
6.4.2多孔介质的火焰传播 119
6.4.3顶棚材料的火焰传播 120
6.4.4微重力条件下固体表面的火焰传播 120
6.5部分常见材料和制品的火焰传播特性 122
6.5.1木材 122
6.5.2合成高分子材料及制品 123
第7章 燃烧产物的产率及毒性 125
7.1烟气的生成与产率 125
7.1.1烟气的生成 125
7.1.2燃烧产物的产率 127
7.2燃烧产物的生成速率与生成效率 128
7.2.1生成速率 128
7.2.2生成效率 130
7.3通风状态对燃烧产物生成效率的影响 130
7.3.1氧和CO2 131
7.3.2一氧化碳(CO) 131
7.3.3碳氢化合物(hc) 132
7.3.4烟 132
7.3.5甲醛(HCHO)、氢化氰(HCN)和二氧化氮(NO2) 133
7.3.6 CO与CO2、烟尘生成效率之间的关系 134
7.4发烟点对燃烧产物产率的影响 135
7.4.1发烟点 135
7.4.2对燃烧产物生成效率的影响 135
7.5燃烧产物的毒性 137
7.5.1一氧化碳 138
7.5.2氰化氢 139
7.5.3二氧化硫 141
7.5.4氮的氧化物 142
7.5.5光气 142
7.5.6其他 143
第8章 聚合物材料对火反应的数值模拟 145
8.1数值模拟基础 145
8.1.1数值模拟方法及特点 145
8.1.2数值计算的求解过程 146
8.1.3数值模拟应注意的问题 148
8.2材料导热的数值模拟 150
8.2.1膨胀、多孔性材料导热系数的数值计算 150
8.2.2复合材料导热系数的数值计算 162
8.3聚合物材料热分解燃烧的数值模拟 167
8.3.1聚合物材料引燃着火的模拟 168
8.3.2热释放速率模拟 169
8.3.3火焰传播模拟 170
8.3.4成炭、熔融滴落过程的模拟 171
8.3.5膨胀阻燃过程的模拟 174
第9章 材料火灾危险性分析与评价 182
9.1引燃危险性 182
9.2热危险性 184
9.2.1热释放与轰燃 184
9.2.2火焰传播 186
9.2.3火灾的热危害 189
9.3非热危险性 190
9.3.1烟气的危害作用 190
9.3.2减光性 191
9.3.3恐怖性 192
9.3.4窒息性 193
9.3.5刺激性与腐蚀性 194
9.4火灾烟气毒性评估 195
9.4.1评估指标 195
9.4.2火灾烟气毒性评估的试验方法 198
9.4.3火灾烟气毒性评估的数学模型 200
9.4.4火灾烟气毒性评估的计算机模拟 205
参考文献 208