电器外壳HB燃烧等级测试是依据UL 94标准（美国安全试验室可燃性测试标准）对非金属材料（如塑料、复合材料）进行燃烧性能评估的核心试验，广泛应用于家电、电子设备、汽车内饰、建筑装饰等领域。该测试旨在量化材料在特定火源作用下的燃烧速率、自熄能力及火焰蔓延特性，确保产品在火灾场景下具备足够的阻燃安全性。以下从标准依据、测试原理、样品制备、试验装置、测试流程、结果判定、影响因素、工程应用及案例分析九方面系统解析：

1. 标准依据与等级分类

核心标准：

UL 94《设备和电器部件用塑料材料的可燃性测试》；

IEC 60695-11-10《灼热丝/热丝基本试验方法》；

GB/T 2408-2021《塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法》（等效采用ISO 11867）；

ASTM D635《标准试验方法：评定塑料材料水平燃烧速率》。

HB等级定义：

水平燃烧测试（Horizontal Burning Test）：材料在3mm厚度下，燃烧速率≤76mm/min；若燃烧速率＞76mm/min但≤100mm/min，且火焰前端在标记线前自行熄灭，亦可判定为HB级。

对比其他等级：V-0、V-1、V-2为垂直燃烧等级，要求材料在垂直放置时自熄且燃烧滴落物不引燃下方脱脂棉；HB级仅要求水平燃烧速率达标，不强调自熄能力，是最低阻燃等级要求（但仍是许多电器外壳的强制标准）。

2. 测试原理与核心目标

燃烧机制模拟：通过标准火焰（本生灯，蓝色火焰高度20mm）点燃材料表面，模拟小型火源（如短路电弧、热粒子）引发的初期火灾。

关键参数评估：

燃烧速率：材料在水平方向燃烧的距离与时间的比值（mm/min）；

燃烧持续时间：从点火到火焰熄灭的总时间；

火焰蔓延行为：是否引燃棉绒、有无熔融滴落物引燃下方脱脂棉；

烟气生成量：通过烟密度测试评估（如UL 94 HB不直接要求，但高烟毒性材料可能受限）。

3. 样品制备与预处理

尺寸要求：

标准试样：长125mm±5mm，宽13mm±0.5mm，厚度通常为3mm（其他厚度需标注）；

特殊形状：如电器外壳实际部件（需切割成标准尺寸，避免边缘效应）。

预处理条件：

温度：23℃±2℃；湿度：50%±5% RH；

状态调节：至少40小时（确保材料性能稳定）；

表面清洁：无灰尘、油脂或其他污染物（避免影响燃烧行为）。

标记与固定：

试样两端用金属夹固定，水平放置于燃烧箱内；

燃烧区域两侧标记25mm和100mm刻度线（用于测量燃烧距离）。

4. 试验装置与设备

水平燃烧测试仪：

燃烧箱：内置排风系统（控制烟气浓度，避免干扰测试）；

本生灯：火焰高度20mm，蓝色内焰温度约800℃；

燃气：丙烷或甲烷（纯度≥95%）；

计时器与测距仪：精确测量燃烧时间及距离。

辅助设备：

脱脂棉：放置于试样下方（评估滴落物引燃风险）；

通风橱：确保测试环境安全，防止有害气体积累；

烟密度计/气体分析仪（可选）：监测燃烧产物（如CO、CO₂、有毒气体）。

5. 测试流程与操作规范

点火与燃烧：

本生灯倾斜45°置于试样一端下方，火焰作用10秒（确保试样充分点燃）；

移开火源后，观察火焰蔓延情况，记录燃烧距离及时间。

数据采集：

燃烧速率计算：燃烧距离（mm）除以燃烧时间（s），再乘以60（转换为mm/min）；

观察现象：是否自熄、有无熔融滴落、滴落物是否引燃脱脂棉、烟气颜色及密度。

重复测试：每组至少5个试样，取平均值（确保结果可重复性）。

6. 结果判定与等级划分

HB级判定标准：

厚度≥3mm：燃烧速率≤76mm/min；

厚度＜3mm：燃烧速率≤100mm/min，且火焰前端在100mm标记线前熄灭；

无持续燃烧超过60秒的现象；

滴落物不引燃下方脱脂棉（若发生滴落）。

不合格情形：

燃烧速率超标；

火焰蔓延至100mm标记线后继续燃烧；

滴落物引燃脱脂棉；

样品燃烧时产生剧烈烟气或有毒气体（需结合其他测试评估）。

7. 影响因素与优化策略

材料特性：

基材类型：PC、ABS、PP、PE、PVC等塑料的阻燃性能差异显著；

添加剂：阻燃剂（如溴系、磷系、氮系）、填料（如氢氧化铝、碳酸钙）、增塑剂（影响熔融滴落行为）。

工艺参数：

注塑/挤出工艺：温度、压力、冷却速率影响材料结晶度及阻燃剂分散性；

表面处理：涂层、镀膜可提升阻燃性能（但需验证是否影响其他性能）。

设计优化：

增加壁厚（提高热容量，降低燃烧速率）；

添加加强筋/散热结构（减少局部过热）；

避免尖锐边缘（减少应力集中，防止裂纹引发燃烧）。