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納米阻燃劑
(1)納米材料阻燃劑粒徑更小,與外界接觸的阻燃覆蓋面更大更能有效的減少火場鏈反應發生的概率;(2)納米材料阻燃劑在火焰中的分解更為均勻,產生的游離基能更快的進入氣態,可以和燃燒物的游離基充分作用;(3)納米顆粒熔點較低,能夠大量的吸收火災現場的熱能,更快切斷燃燒的反應鏈[2,3]。通過實驗可以得知,由于納米材料的粒子更小,使得阻燃劑聚合材料的成炭更為均勻。添加納米氫氧化鎂(與傳統阻燃劑相比)的聚合材料形成的膨脹泡沫炭層細密,具有高密度和高強度。
納米鋼結構防火涂料[4]
鋼在人們眼中很結實其實,它的耐火極限只有15min,如不采取涂刷防火涂料等措施,它將在火災中很短時間內倒塌。付若愚等人[4]將納米SiO2應用在水性超薄型鋼結構防火涂料中,采用稱取一定量的水于分散罐中,加入分散劑、消泡劑等助劑,一邊攪拌一邊加入固體組分和納米SiO2,高速分散30min后,加入乳液、纖維素和增稠劑,低速分散30min出料,制得涂料。通過這種方法分別研究了不同的納米SiO2含量對涂料防火性能的影響和對涂料抗老化性能的影響。研究結果表明,納米SiO2對炭質層強度增強和對炭質層膨脹具有高度抑制的綜合作用,因此,決定了其涂料耐火極限的最終影響,適量的添加納米SiO2將有效提高鋼結構防火涂料的耐火極限,而過多的添加將會起到反作用。同時,對于不同納米SiO2含量的鋼結構防火涂料樣板進行紫外光老化試驗,可以得出,納米SiO2的存在可以屏蔽大部分紫外光,延緩涂料的老化進程,保持防火性能的穩定。
納米滅火劑
燃燒過程是一種自由基的不受抑制的鏈鎖反應。在消防滅火工作中往往采用的化學抑制的方法來撲救火災,其實質就是抑制燃燒鏈鎖反應的進行。將傳統干粉滅火劑制成納米材料的優點主要是增加干粉滅火劑的滅火效果,這是由于納米粒子的高比表面積的高表面能,從而可提高干粉滅火劑的效能。而且采用納米技術制作出的新型干粉和泡沫滅火劑不僅提高滅火效能,還能延長滅火劑的有效貯存期。
納米消防裝備
消防裝備的輕量化和多功能化一直是消防科技工作者的努力方向。傳統消防裝備和通訊系統非常笨重,不適合長期使用。在緊急搶險救災任務中,笨重而且悶熱的裝備極大的消耗了戰士的體力,降低了完成工作的能力。納米材料具有極大的強度,同時重量卻又很輕,具有非常良好的工作實用性,是制造輕型消防裝備的理想材料。將納米材料應用在消防棒、消防膠帶、噴水槍支持架上,重量將大幅度減輕,工作效率會明顯提高。納米材料制成的綜合性消防頭盔,更為輕巧,也更為堅固耐用。因為重量大幅降低,所以新型消防頭盔上可以安裝更多的設備。結合高速計算機技術,新型的消防頭盔還可以具有信息綜合處理功能,能夠實現火災現場的信息數據同步傳輸,成為高度集成且一體化的“智能單元”,節省救火時間,減少火災損失。用納米材料制成的消防服,重量輕、強度大、耐高溫、耐腐蝕,并具有防穿刺能力,效能比現有的消防服將有成倍的提高。消防戰士在作業時根本無需考慮鉤、刮、碰等工作傷害的發生。在特殊搶險救援任務中,使用納米材料制成的檢測報知設備,更為輕巧,也更為高效,減輕了消防戰士的單兵負荷,提高了消防戰士的戰斗能力。
本文作者:李心明作者單位:濟南市公安消防支隊