第六章
此种情况下固体材料释放可燃气的速率越快。表6—8列出了某些固体材料的平均燃烧速度。
另外，固体材料的热惯性(k?c)对其着火燃烧性能有重要影响，对于厚固体材料，这种影响可能起主要作用。热惯性低的材料容易被引燃，而且燃烧迅速。
影响可燃固体稳定燃烧的另一个重要性质是燃烧释热速率(qc)，它可由下式计算：
qc?GS??HC?AF?? (6—16) 式中AF是燃烧固体的表面积；?是放热系数，一些可燃固体的?值见表6—9。
假设可燃固体表面接受的净热通量为Qnet，则有 Qnet?QE?QF?Ql 结合式(6—14)和式(6—16)得
????????HC qc?Qnet?AF???() (6—17)
LV??
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此式表明，固体燃烧释热速率与比值△HC/LV的关系十分密切。与△HC 或LV比较，△HC/LV能更好地反映固体稳定燃烧特性。 例如烃类聚合物比相应的含氧衍生物的△HC/LV大，因此前者的稳定燃烧性能较后者好。表6—10列出了一些固体材料的△HC/LV值，其排列顺序大体上与这些材料的实际稳定燃烧特性相对应。
(三)固体材料的形状尺寸及表面位置
相同的材料，比表面积大的往往容易被引然，而且稳定燃烧性能好，这是因为比表面积越大，材料与空气中氧接触的机会越多氧化作用越容易、越普遍。由于热量从薄物体表面向内部传导的能力较强，受热时未着火部分的预先加热效果较好，所以薄物体比厚物体容易着火燃烧。
相同的材料，在相同的外界条件下，倒着向上比顺着向下更容易被火源引燃；竖直表面的稳定燃烧速度比水平表面的快；竖直向上(+90o)的固体表面火焰传播速度最快，相反竖直向下(—90o)的最慢。这主要是因为固体表面位置不同，火焰和热产物对未燃固体部分的预先加热作用的程度不同。图6—1说明了不同方位的火焰传播及火焰和热产物与固体之间的相互作用。
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(四)外界环境因素
图6—2和图6—3分别描述了风速及氧浓度和压力及氧浓度对硬质纤维板水平火焰传播速度的影响。从图中看出，外界环境中的氧浓度增大，物质着火燃烧能力显著提高。这是因为火焰温度随着氧浓度增大而升高，而较高温度的火焰向可燃物表面传递的热量也较多。
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由于外来的空气流动能助长火焰锋处可燃挥发份与空气的混合，同时风所导致的火焰倾斜增加了向前传热的速率，所以有助于物质燃烧，但风速过大能吹熄火焰。
增加环境压力，将得到较快的燃烧速度，这是由于较高压力有助于火焰稳定地附着在材料的表面上。
另外，环境温度(即物质的初始温度)升高，燃烧速度加快。这是因为物质的初始温度较高时，火焰锋前物质的未燃部分温度上升到燃点所需要的热量较少；外加辐射热将引起燃烧速度的增加，如图6—4所示。这主要是因为辐射热预热了火焰锋前材料的未燃部分，同时外加辐射热加快了火焰锋后物质的燃烧速度，结果提供了一个附加的向前传热，使整个燃烧过程得以强化。
第三节 几类典型固体的燃烧
不同类型可燃固体的燃烧特性是有差别的。本节主要讨论在实际火灾中常见的三种类型固体(高聚物、木材和煤、金属)的燃烧。 一、高聚物的燃烧
塑料、橡胶和纤维是人们熟知的三大有机高分子化合物(简称高聚物)，因其应用广泛而且容易燃烧，所以研究高聚物的燃烧具有重要意义。
高聚物的燃烧过程十分复杂，其中包括一系列的物理和化学变
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化，主要分为受热软化熔融、热分解、着火燃烧等阶段。容易软化熔融的高聚物主要是热塑性物质，表6—11列出了常见热塑性塑料的软化、熔融温度。热固性或交联型高聚物(如酚醛塑料、环氧树脂等)，在热分解温度以下不软化熔融，但热量被蓄积起来，该热量一部分用于提高聚合物的温度，另一部分用于诱发产生自由基的断链反应以及加速分解的自催化作用。这种情况会进一步加速随后的热分解速度。
高聚物的热分解是其燃烧的关键阶段，它本身是个相当复杂的过程，不同高聚物因化学组成和结构不同，化学键断裂所需要的能量不同。常见塑料的热分解度及主要热分解产物见表6—12。相同高聚物分解产物的质和量随着加热温度、加热速度及环境条件等变化也有变化。
高聚物的燃烧主要是其分解产物中的可燃性气体的燃烧。不同高聚物着火燃烧的难易程度有很大差别，如只含碳和氢的高聚物易燃但不猛烈；含有氧的高聚物易燃而且猛烈；而含卤素的高聚物难燃，离开火源后一般不燃。
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