民机货舱壁板材料燃烧特性研究

作     者：薛杨武 

作者单位：中国民用航空飞行学院 

学位级别：硕士

导师姓名：贺元骅;李建华

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：航空安全 飞机货舱壁板 树脂基复合材料 燃烧特性 热解特性 火灾危险性 

摘      要：近年来民航客机货舱失火事件频发,为了研究民用客机货舱壁板材料燃烧特性及火灾危险性,本文以空客A320客机货舱壁板材料及3240型环氧/玻纤复合材料为研究对象,使用锥形量热仪、热重分析仪等仪器研究了热辐射强度及着火方式对材料燃烧特性的影响规律、载气气氛及升温速率对民机货舱壁板材料热解特性的影响规律,对空客A320客机货舱壁板材料进行了热解动力学分析,对比并分析了空客A320客机货舱壁板材料与3240型玻纤/环氧复合材料的燃烧特性差异,使用层次分析法对两种材料的火灾危险性进行了综合评价并分析差异。经研究发现:(1)升高热辐射强度会导致材料更容易被引燃,且材料燃烧过程中的产烟性能、放热性能均会有不同程度的增强,CO及CO含量生成更早且生成量更大,O含量则消耗更快且消耗量更大;与3240型环氧板相比,空客A320飞机货舱壁板引燃时间更长,产烟率峰值及热释放速率峰值更高且峰值时间更晚,CO生成更少,CO生成更多,O消耗更多,产烟量及总热释放量更少;无电火花引燃的工况下,空客A320客机货舱壁板材料未发生有焰燃烧。(2)空客A320客机货舱壁板材料在空气及惰性气体下的热解反应有很大差异,热解阶段、反应温度及失重速率等均会受到气体环境的影响;改变升温速率也会对空客A320客机货舱壁板材料的各项热解参数产生明显影响;通过热解动力学分析得到了空客A320客机货舱壁板材料的表观活化能。(3)两种材料的火灾综合危险性均与热辐射强度成正比,相同热辐射强度下民机货舱壁板材料的火灾综合危险性小于3240型环氧材料。