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一种新型隔热防火材料“科大造”

2018年04月02日 11:31:42 来源: 外围投注网站日报

    记者3月30日从中科大获悉,该校俞书宏教授课题组以壳聚糖作三维软模板,发展了一种制备酚醛树脂与二氧化硅复合材料的新方法,成功研制了具有双网络结构的复合气凝胶材料。该材料具有轻质多孔、隔热防火、耐火焰侵蚀等特点。研究成果发表在最新一期著名期刊《德国应用化学》上。

    建筑物隔热材料的使用,可以提高能量利用率和降低能耗。然而,传统有机隔热材料普遍易燃,有机阻燃剂的使用则会对环境和人类健康造成危害,而无机隔热材料热导率普遍偏高。目前,市场上使用的有机无机复合隔热材料,虽然阻燃性有所提高,但仍难耐受长时间的火焰侵蚀,因为单分散状态的无机组分会随着聚合物基体的燃烧而逐渐脱落,从而失去保护作用。

    俞书宏课题组研制的新型隔热防火材料,实现了有机、无机组分在纳米尺度上的均匀分散。研究人员可调控复合气凝胶密度、无机含量、力学强度等物理参数,从而增强其结构的机械稳定性。这种材料可以承受60%的压缩而不破裂,具有良好的机械强度和可加工性,保温隔热效果优于传统商用的发泡聚苯乙烯、矿物棉等工业材料,而且还具有优异的防火阻燃和耐火焰侵蚀的性能。

    研究人员用丙烷丁烷喷灯火焰(1300℃)和酒精灯火焰(500-600℃)来检测气凝胶的防火性,并用红外热成像仪记录样品背面的温度变化。经过30分钟的测试,喷灯火焰下样品背面温度稳定在300℃左右,酒精灯火焰下样品背面温度稳定在150℃左右,而且随着有机组分的燃烧,二氧化硅网络暴露出来并附着在气凝胶表面而不会脱落,继续发挥隔绝热量的作用。

    俞书宏表示,有研究表明,钢筋混凝土结构在受热350℃以上强度会迅速下降,从而引起坍塌。使用这种新型材料可以避免火灾时建筑物承力结构的失效,为人员撤离争取宝贵时间。(桂运安)

    

[责任编辑: 周雨濛 ]
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