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摘要:金屬多孔材料是一種以金屬為骨架,在材料空間內(nèi)分布著大量孔洞的一種新型材料。金屬多孔材料具有多種優(yōu)良的性能,在不同的領(lǐng)域都有著較好的運用,在消防工程中,金屬多孔材料有著較好的運用前景。本文分析了金屬多孔材料的性能及特點,并對金屬多孔材料在消防中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景進行分析。
關(guān)鍵詞:金屬多孔材料;消防工程;應(yīng)用
隨著材料科技的進步,越來越多的高科技材料被制造出來。金屬多孔材料作為一種新型的材料,具有十分優(yōu)良的性能。而隨著各種建筑的興起,消防的復(fù)雜性也日漸凸顯,所以尋找優(yōu)良的消防材料十分的重要。金屬多孔材料從被開發(fā)出來就廣泛的運用在消防工程中。
1金屬多孔材料的特點
金屬多孔材料的性能主要是由材料的結(jié)構(gòu)和材料材質(zhì)本身的特性所決定的,這是一種復(fù)合材料,而金屬多孔材料的命名也是由于材料本身具有的多空隙而得名的。金屬多孔材料集成了金屬材料的優(yōu)點也避免了金屬材料的缺點,具有比金屬材料更低的密度,并且吸聲減震性能優(yōu)良,還具有能量吸收性強以及電磁屏蔽等的特點。金屬多孔材料的結(jié)構(gòu)主要是有三個指標(biāo),一個是空隙率、一個是孔徑、另一個是通孔性,材料得不同結(jié)構(gòu)就可以通過改變這三個指標(biāo)來得以實現(xiàn)。由于金屬多孔材料對金屬材料本身進行了揚長避短,所以金屬多孔材料在國內(nèi)外都得到了十分廣泛的運用。多孔金屬材料的金屬可以是青銅、鎳、鈦、不銹鋼、鋁及其合金等。
2.1用做隔焰防爆材料
裝易燃的油品的容器,由于油品的揮發(fā)等原因,容器中的可燃蒸汽一旦達到爆炸極限,一旦遇到能夠點爆的能量源源,就會產(chǎn)生爆炸。密封油品容器的爆炸主要是由于易燃的揮發(fā)性氣體燃燒產(chǎn)生的熱突然聚集無法釋放,導(dǎo)致壓力的突然增加,產(chǎn)生了瞬間的能量釋放。金屬多孔材料由于材料的特性,在加入到油品容器中后,可以延緩能量的釋放,起到控制爆炸的作用。金屬多孔材料加入到油品容器中后,不僅能起到抑制火焰?zhèn)鞑サ哪康?,還由于金屬多孔材料表面積的巨大,能吸收大量的熱,當(dāng)火焰或高溫氣體通過金屬多孔材料的時候可以產(chǎn)生迅速的熱交換,達到降溫的目的,使燃燒的程度有效的降低,使得容器達不到爆炸的極限,從而防止了爆炸的發(fā)生。
2.2用做隔熱材料
金屬多孔材料的結(jié)構(gòu)特性,使得很適合用于隔熱材料。在金屬多孔材料運用于隔熱的時候,對金屬多孔材料的性能要求需要滿足,能夠均勻透氣、介質(zhì)流通順暢、并且具有足夠的強度和剛度以及抗氧化性能優(yōu)良。在金屬多孔材料運用于隔熱的時候,金屬多孔材料的隔熱方式主要是分成兩種,一個是自發(fā)汗冷卻,另一個是發(fā)散的冷卻。自發(fā)汗的冷卻,原理是將冷卻劑加入到金屬多孔材料的空隙之中,在受到高溫后,冷卻劑融化揮發(fā),吸收大量的熱,從而起到隔熱的作用。發(fā)散冷卻,是金屬材料自身結(jié)構(gòu)的特點,使得不同形態(tài)的冷卻劑通過多孔材料,在金屬多孔材料的表面上形成一層隔熱膜,這層膜具有良好的隔熱性,使得熱量能被很好的隔開,從而起到冷卻隔熱的作用。
2.3用做靜電防護材料
由靜電引發(fā)的火災(zāi)時有發(fā)生,燃料在運輸、和交換使用的過程中,摩擦產(chǎn)生的靜電極易的引發(fā)火災(zāi)。所以,對于氣體、液體等燃料的靜電防護十分的重要,對于靜電防護材料的開發(fā)具有很大的緊迫性。金屬多孔材料具有良好的靜電防護性能,因為金屬多孔材料的材質(zhì)都是導(dǎo)電的材質(zhì),能夠及時的將摩擦產(chǎn)生的電導(dǎo)走,避免突然的釋放。將金屬多孔材料放入油品以后,由于金屬多孔材料內(nèi)部孔隙的存在,將油分隔為一個個小空間,其體積大大減少,靜電緩和所需時間也大大降低,從而起到靜電防護的目的。靜電屏蔽是用接地導(dǎo)體將帶電體包圍起來,利用屏蔽效能使帶電體的靜電作用不向外擴散,同時利用屏蔽使參與降低帶電電位及放電的面積和體積減少,從而抑制靜電放電。由于金屬多孔材料良好的導(dǎo)電性和結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,將之放入油罐中,可以對油品進行靜電屏蔽,達到抑制靜電放電的效果。
3結(jié)語
金屬多孔材料是一種新型的材料,在各領(lǐng)域的運用都處于初步的階段,在消防工程技術(shù)的運用也在不斷探索。金屬多孔材料的性能主要是由其結(jié)構(gòu)所決定的,金屬多孔材料在制作的過程中,其控制量孔徑、孔隙率、通孔性等。金屬材料在不斷的改良過程,改變金屬多孔材料的結(jié)構(gòu)特點,可以使得金屬多孔材料的性能得到很大的改變,同時針對不同的運用場景也有對金屬進行選擇,所以還需要不斷的研究突破,才能將金屬多孔材料更好的運用于消防工程技術(shù)之中。
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作者:蘇昱 何芯 劉杰 董麗楠 單位:重慶消防安全技術(shù)研究服務(wù)有限責(zé)任公司