聚酯玻璃钢具有密度低、热绝缘能力优异、机械性能好、成本相对较低以及易加工等特性,被广泛应用于高速列车的墙板和顶板等部位。然而,聚酯玻璃钢的基体材料不饱和聚酯树脂具有较高的可燃性,当列车内发生火灾时,其他内饰材料燃烧产生的高温热辐射会导致聚酯玻璃钢发生热解,着火后火焰会迅速蔓延至整个车厢。此外,高速列车运行环境复杂多变,由于海拔和气压等环境因素的影响,聚酯玻璃钢可能处于高氧或低氧环境。因此,深入认识不同外界氧浓度和热辐射通量作用下聚酯玻璃钢的热解、燃烧和火蔓延特性,对列车的材料火灾危险性评估具有重要意义,可以为高速列车防火设计和风险评估提供基础数据和理论支撑。本文以高速列车中大量使用的氢氧化铝阻燃聚酯玻璃钢材料为研究对象,采用实验研究和理论分析相结合的方法,开展了不同外界环境条件对氢氧化铝阻燃聚酯玻璃钢热解、燃烧及火蔓延特性的影响研究。主要研究内容和结论如下:（1）环境气氛和升温速率对聚酯玻璃钢热解特性的影响研究为了研究不同环境气氛和升温速率下聚酯玻璃钢的热解特性,利用同步热分析仪和热重-傅里叶变换红外光谱仪-气相色谱/质谱联用仪获得了聚酯玻璃钢的热失重特性和生成气体特性,并基于无模式函数法和模式函数法确定了动力学三因子。结果表明,聚酯玻璃钢在氮气下的热解存在两个阶段,空气下的热解存在三个阶段。分析认为氮气和空气下第一阶段的主要反应均为氢氧化铝阻燃剂的脱水以及聚酯链的断裂,但空气下还发生了聚苯乙烯链的断裂,且空气促使聚酯和聚苯乙烯在更低温度下发生反应;第二阶段均为聚酯和聚苯乙烯链的断裂,但空气加速了聚酯和聚苯乙烯链的断裂并促进了热解产物与空气反应生成二氧化碳和水;空气下第三阶段为炭的氧化。空气气氛下第一和第二阶段反应所需的活化能均低于氮气下各阶段反应所需的活化能,氮气下第一阶段的反应机理为一级反应级数模型,第二阶段的反应机理为扩散控制模型主导,而空气下三个阶段的反应机理均符合一级反应级数模型。（2）氧浓度和热辐射通量对聚酯玻璃钢燃烧及产烟特性的影响研究为了研究聚酯玻璃钢在不同外界环境下的燃烧特性和产烟特性,利用火焰蔓延仪开展了不同氧浓度和热辐射通量下聚酯玻璃钢的燃烧实验,通过傅里叶红外光谱气体分析仪对燃烧产物进行分析,揭示了不同氧浓度和热辐射通量下聚酯玻璃钢燃烧及产烟特性的变化规律。研究发现,聚酯玻璃钢的燃烧过程可以分为五个阶段:点燃前的热解阶段、点燃后的燃烧蔓延阶段、炭层阻碍燃烧阶段、燃烧二次增长阶段、边缘燃烧及炭层氧化阶段。在低热辐射通量下,氧浓度对聚酯玻璃钢的点燃时间和质量损失速率平均值影响较大,随着热辐射通量的增大氧浓度的影响逐渐减弱;热辐射通量对不同氧浓度下点燃时间和质量损失速率平均值的影响规律与之类似。在不同氧浓度下,聚酯玻璃钢的点燃时间变换形式（1/tig）1/2、质量损失速率平均值和热释放速率平均值与热辐射通量间均存在线性关系。氧浓度和热辐射通量的变化对聚酯玻璃钢燃烧效率的影响较小,但对火灾增长速率指数、火灾增长指数和最大平均热释放速率的影响较大。（3）氧浓度和热辐射通量对聚酯玻璃钢火蔓延特性的影响研究为认识聚酯玻璃钢在不同外界环境下的火蔓延特性,利用火焰蔓延仪开展了不同氧浓度和热辐射通量下聚酯玻璃钢的竖直向上火蔓延实验,揭示了聚酯玻璃钢的火蔓延特性随氧浓度和热辐射通量的变化规律,结合理论分析建立了火蔓延速率与氧浓度和热辐射通量间的经验模型。研究发现,在大部分工况下火蔓延速率随氧浓度和热辐射通量的增加而增大,但在19.00%氧浓度下的25 kW/m2和30 kW/m2热辐射通量以及20.95%氧浓度下的25 kW/m2热辐射通量三个工况下,火蔓延速率要明显高于预期值,结合火蔓延特性参数和着火机理对这一现象出现的机理进行了解释。除上述三个较低氧浓度且较低热辐射通量工况外,聚酯玻璃钢在不同热辐射通量下的火蔓延速率与氧浓度间均存在幂律关系,且幂律关系的指数约为1.15;不同氧浓度下火蔓延速率与外加热辐射通量间均存在线性关系;火蔓延速率与氧浓度和热辐射通量间存在函数关系（?）。外加热辐射通量和氧浓度对聚酯玻璃钢火蔓延过程中产生的辐射热流最大值影响较小,不同工况下的辐射热流最大值在22～30 kW/m2之间,但在25.00%氧浓度的较高热辐射通量（40 kW/m2和50 kW/m2）下,辐射热流最大值可提高至35～40 kW/m2。