塑料灼热丝可燃性指数GWFI测试梳理

标准定位与适用范围

标准定位

现行方法依据 GB/T 5169.12-2024（替代早期 2006 版，等同采用 IEC 60695-2-12），同系列还包括 GB/T 5169.10 灼热丝装置与通用试验方法、GB/T 5169.11 成品的灼热丝可燃性试验（GWEPT）与 GB/T 5169.13 材料的灼热丝起燃温度（GWIT）。GWFI 是否作为选材要求、需要的温度档位与适用部件，由产品标准规定，例如 GB/T 4706.1（家电安全）、GB 4943.1（音视频与信息技术设备）与各类元器件规范；方法标准本身不对整机给出「是否必须做」的结论。

适用范围与对象

适用于固体绝缘材料、其他固体可燃材料及其板材试样，常见于继电器与开关外壳、插座与连接器基座、接线端子、电源模块绝缘件、印制板基材与家用电器内部支撑件；考核对象为材料在灼热元件接触下的起燃倾向、自熄能力、烧尽风险与熔滴引燃铺底层的能力。结果对应具体试样厚度，不同厚度需分别测定并分别记录。

边界与不适用情形

灼热丝模拟的是过热或灼热元件（如接触不良、过载发热），不模拟小火焰（属针焰试验）、电弧或大尺度火灾，也不评价烟气毒性。GWFI 是材料在特定厚度与温度档下的离散阈值，不是连续性能指标，不能外推到不同几何形状、不同壁厚或整机装配状态；成品考核应另按 GWEPT 执行。文中温度档、接触力与判据为公开条款说明，正式参数与判定规则须按现行有效文本和产品标准核对。

试验目的与可靠性含义

检测目的

设备内部连接松动或元件过载时，金属或绝缘件可能长期处于高温灼热状态而不出现明火。GWFI 试验回答的是：在某一灼热丝温度下，材料会不会起燃；若起燃，移开热源后能否在短时间内自熄；燃烧过程中会不会烧尽或让带火熔滴引燃下方可燃物。它把「能否自熄」与「是否引燃周边」合在一个判据里，用于材料筛选与产品标准的符合性验证。

方法学含义

温度按 550、600、650、700、750、800、850、900、960℃ 等序列逐档试验，每个温度档用 3 个新试样；判据满足则升档、不满足则降档，最终以「3 个试样均满足判据的最高温度」作为 GWFI。之所以强调 3 个试样，是因为材料起燃具有随机性，单件通过不能代表该温度档稳定合格。若材料在标准规定的最高温度下测 GWIT 仍不起燃，可免做 GWFI 程序并把该厚度的 GWFI 记为 960℃——这是一条与 GWIT 关联的简化路径。

与可靠性的关联

材料吸湿、玻纤分布、阻燃剂迁移、试样厚度与颜色都会影响结果；同一牌号薄壁件与厚壁件的 GWFI 可能不同，因此结果必须带厚度记录（如 GWFI: 850/3.0）。产品标准常要求 GWIT 比部件实际最高温度高出一定裕度，配合 GWFI 一起刻画着火危险；材料级 GWFI 合格不能替代整机在最不利故障条件下的验证。

t_R = t_f + t_g　移开灼热丝后试样有焰燃烧时间 t_f 与灼热时间 t_g 的合计，判据为不超过 30 秒。

t_R = t_f + t_g　移开灼热丝后试样有焰燃烧时间 t_f 与灼热时间 t_g 的合计，判据为不超过 30 秒。

试验条件与参数框架

试样与状态调节条件

试样通常为规定尺寸的方形板（常见约 60mm×60mm），厚度取实际使用厚度或标准规定的首选厚度；同一批次试样应无气泡、裂纹与明显取向差异，并按标准或产品规定在 23±2℃、50%±5% 相对湿度环境中状态调节。每个温度档使用 3 个新试样，同一试样不得重复用于多个温度档；厚度范围对应同一 GWFI 值时，按标准规定记录该范围的最小与最大厚度及首选厚度。

装置与温度条件

使用名义直径约 4mm 的镍铬 U 形灼热丝，由电流加热并用热电偶闭环控温，温度从规定序列中选取；灼热丝以约 1.0±0.2N 的接触力压入试样，贯入深度按标准限位，施加时间为 30 秒±1 秒；试验装置按 GB/T 5169.10 完成温度、接触力与贯入深度的校准，并在试验前后核查热电偶状态。

铺底层与记录条件

试样下方 200±5mm 处放置规定定量的包装绢纸与白松木板作为铺底层；记录起燃时刻、移开灼热丝后的余焰与灼热持续时间、试样是否烧尽、绢纸是否起燃或碳化、熔滴数量与形态，以及每档试样的厚度与环境温湿度。计时装置与温度测量系统均需在有效校准期内。

GWFI = max{T_k | 3 件均满足判据}　灼热丝可燃性指数定义：3 个相应厚度试样均满足判据的最高温度档 T_k，取离散序列中的值。

GWFI = max{T_k | 3 件均满足判据}　灼热丝可燃性指数定义：3 个相应厚度试样均满足判据的最高温度档 T_k，取离散序列中的值。

试验方法与步骤

单档试验流程

选定温度档并校准灼热丝温度→安装新试样并布置铺底层→使灼热丝以规定接触力压入试样→保持 30 秒后移开→同步记录余焰与灼热时间→观察是否烧尽、绢纸是否起燃→按判据对该试样给出通过或不通过→同档共做 3 个试样。

温度档迭代流程

按预估范围或标准规定的起始档开始→若 3 个试样均满足判据则提高一档、用新试样重做→若任一不满足则降低一档重做→在最高满足档再按规定重复验证→把「3 个试样均满足判据的最高温度」确定为 GWFI→按「GWFI: 温度/厚度」格式记录，厚度范围情形按标准规定写法记录。

组合验证流程

按 GB/T 5169.13 测定 GWIT 并与 GWFI 结果对照；对成品按 GB/T 5169.11 做 GWEPT；必要时按 GB/T 5169.5 做针焰试验，并结合温升、异常工作与电气强度试验；材料牌号、壁厚、颜色或阻燃体系变更时按预选程序复核是否需要重测。

F = 1.0 ± 0.2 N　灼热丝与试样的接触力条件，须与贯入深度限位、30 秒施加热时间一并校准记录。

F = 1.0 ± 0.2 N　灼热丝与试样的接触力条件，须与贯入深度限位、30 秒施加热时间一并校准记录。

测量、判据与失效定义

测量项目

试验温度档与灼热丝实测温度、接触力与贯入深度、施加热时间、起燃时刻、移开后余焰与灼热持续时间 tR、试样是否烧尽、绢纸是否起燃或碳化、试样厚度与状态调节条件、环境温湿度、每档 3 个试样的逐件结果。

结果判据

按现行 GB/T 5169.12，某温度档的试样满足下列任一条件即达到该温度下的严酷水平：试验期间未起燃；或发生起燃但移开灼热丝后有焰或灼热燃烧在 30 秒内熄灭（tR ≤ 30s）、试样未被烧尽、且下方绢纸未起燃。GWFI 为 3 个相应厚度试样均满足判据的最高温度；当材料在标准最高温度下测 GWIT 不起燃时，可免做 GWFI 程序并把该厚度 GWFI 记为 960℃。正式温度序列、试样数量与条款号须按现行有效文本核对。

失效定义

某温度档出现余焰或灼热超过 30 秒、试样烧尽、绢纸起燃或明显碳化，即判该档不符合；接触力、贯入深度或施加热时间偏离、灼热丝热电偶未校准、同一试样跨档重复使用，判方法不符；把 GWFI 写成「阻燃等级」、把某厚度结果外推到更薄壁件、用 GWIT 数值代替 GWFI、或把材料级结果当作整机 GWEPT 结论，均判结论误用。

Q̇ ≈ (T_w − T_s)/R_th　灼热丝向试样传热的简化关系，T_w 为灼热丝温度、T_s 为试样表面温度、R_th 为接触热阻；仅用于机理说明。

Q̇ ≈ (T_w − T_s)/R_th　灼热丝向试样传热的简化关系，T_w 为灼热丝温度、T_s 为试样表面温度、R_th 为接触热阻；仅用于机理说明。

数据分析与报告

数据处理

每个温度档的 3 个试样逐件列出起燃、tR、烧尽与绢纸状态，不做跨温度档平均；GWFI 只取离散温度档中的通过最高值，并附厚度或厚度范围；tR 以秒记录并注明测量分辨力；若出现接近 30 秒边界的结果，应标注并考虑增加平行试样或按产品标准规定处理。GWIT 与 GWFI 数据分别建表。

报告要素

记录材料名称牌号与批次、颜色与试样厚度、状态调节条件、执行方法标准版本与产品标准条款、灼热丝温度与接触力校准信息、各温度档的 3 件原始结果与 tR、铺底层规格与间距、最终 GWFI 值及其厚度记法、是否适用 GWIT 免测路径，以及结果仅对所述试样厚度与条件有效的声明。

ΔT = T_set − T_meas　温度档设定值与热电偶实测值之差，用于核查控温与热电偶状态；偏差超限应停止试验并校准。

ΔT = T_set − T_meas　温度档设定值与热电偶实测值之差，用于核查控温与热电偶状态；偏差超限应停止试验并校准。

实施要点与行业实践

实施要点

温度与接触力是两个最敏感的控制量：灼热丝热电偶老化或位置偏移会使实际温度偏离设定档，接触力不稳会改变贯入深度与传热面积；吸湿试样起燃温度可能明显下降，状态调节不可省略；绢纸应平整紧贴白松木板，起皱或受潮会改变引燃敏感性；同一试样跨档重复使用会因炭化层严重失真，必须每档换新试样。厚度变化时须重新测定并单独记录。

行业实践

采购文件中常见「GWFI 960℃」不写厚度的写法，实际结果必须带厚度（如 GWFI: 850/3.0）；也常见把 GWFI 与 GWIT、GWEPT、UL 94 V-0、针焰判据互相替代的误读——它们分别回答「能否自熄」「何时起燃」「成品可否」「垂直燃烧分级」「小火焰引燃」，并非同一指标。整机选材宜按产品标准与预选程序确定温度档，并结合温升实测留出裕度；宣传中的「绝对不起燃」应注明试验条件与厚度，避免绝对化。

GWFI: T/d　结果记法：T 为通过的最高温度档（℃），d 为对应试样厚度（mm）或厚度范围，例如 GWFI: 850/3.0。

GWFI: T/d　结果记法：T 为通过的最高温度档（℃），d 为对应试样厚度（mm）或厚度范围，例如 GWFI: 850/3.0。

典型应用场景

典型应用场景

继电器、开关、连接器与插座绝缘件材料准入，家电与信息技术设备产品安全型式试验，电源模块内部挡板与支撑件选材，材料换牌号、改壁厚或换颜色后的复核，以及灼热丝与针焰试验方法选择的预选评估等。

常见问题解答

问：GWFI 到底表示什么？

答：灼热丝可燃性指数是 3 个规定厚度试样均满足判据的最高灼热丝温度档，表征材料在灼热元件作用下「不起燃，或起燃后能在 30 秒内自熄且不引燃铺底层」的能力；它是按温度档取值的离散阈值，不是连续性能指标。

问：某温度档的通过判据是什么？

答：满足任一路径即可：试验期间试样未起燃；或发生起燃但移开灼热丝后有焰或灼热燃烧在 30 秒内熄灭、试样未被烧尽、且下方绢纸未起燃。每个温度档需 3 个新试样逐件判定。

问：GWFI 和 GWIT 有什么区别？

答：GWFI 按 GB/T 5169.12 测「能否自熄的最高温度档」，GWIT 按 GB/T 5169.13 测「使材料起燃的最低灼热丝温度」；前者关注自熄，后者关注起燃起点，两者组合才能完整描述着火危险特性，不能互相代替。

问：为什么结果要写成 850/3.0 这种形式？

答：GWFI 对应具体试样厚度，斜线后为厚度（mm）或厚度范围；同一牌号不同壁厚可能得到不同 GWFI，只写温度会造成选型误判。若一定厚度范围对应同一值，按标准规定记录范围的最小、最大与首选厚度。

问：灼热丝试验和针焰试验能互相替代吗？

答：不能。灼热丝模拟过热或灼热元件，针焰模拟局部小火焰，二者引燃源、装置与判据都不同；由产品标准或预选试验程序决定采用哪一种，必要时两项都做。

问：什么情况下可以免做 GWFI 程序？

答：按现行标准，若材料在规定的最高温度下按 GB/T 5169.13 测 GWIT 仍不起燃，可不需要进行 GWFI 试验程序，该材料相应厚度的 GWFI 记为 960℃。适用条件与最高温度档须按现行文本核对。

问：为什么同一材料换薄壁件后结论变了？

答：试样厚度影响传热、热容量与熔滴行为；GWFI 结果只对所测厚度有效。材料牌号、壁厚、颜色或阻燃体系变更后应重新测定并按新厚度记录，不能用厚试样结果外推。

问：报告里必须写清哪些信息？

答：材料牌号批次、颜色与试样厚度、状态调节条件、执行标准版本与产品标准条款、灼热丝温度与接触力校准记录、各温度档 3 件试样的起燃与 tR 结果、铺底层状态、最终 GWFI 值及厚度记法，以及是否适用 GWIT 免测路径。

本文围绕相关产品标准与强制性安全标准的公开资料与工程实践进行梳理，用于说明不合格项目的试验方法、判定逻辑、成因分析与整改方向，不构成对任何具体产品的合格结论，也不替代适用法规、客户规范或经签署的试验大纲。正式标准编号、版本、限值与试验程序均以委托方提供的现行有效文本及技术协议为准；检测结论与合规判断应分别表述。