Yangın durumunda bu malzeme kaçmanız için zamana karşı yarışır.
Yüksek binalar şehrin taban alanı oranını büyük ölçüde artırdı ve tıkanıklık sorununu çözdü, ancak büyük riskler de var. CCTV yangınları, Şangay'ın Jing'an Bölgesi'ndeki yüksek katlı konut yangınları ve Londra'daki apartman yangınlarının ortaya çıkmasıyla, son derece yanıcı olan geleneksel ısı yalıtım malzemelerinin dezavantajları yavaş yavaş ortaya çıktı. Özellikle çok katlı binalarda, geleneksel genleşmiş polistiren, poliüretan köpük, vb. Gibi bu tür yanıcı ısı yalıtım malzemelerinin büyük ölçekli kullanımı, bir yangın meydana geldiğinde, yüksek binaların "baca etkisi" yangınların hızla yayılmasına neden olacaktır. Yangınla mücadele ekipmanı ulaşılamaz durumdaydı, bu nedenle üst düzey personelin tahliye etmek için zamanı yoktu. Bu nedenle, yeni ısı yalıtımlı ve yangına dayanıklı malzemelerin geliştirilmesi giderek daha fazla ilgi çekmiştir.
Şekil 1. 14 Haziran 2017'de Londra'daki bir apartmanda meydana gelen yangın olayı.
Mineral yün ve cam keçe gibi inorganik ısı yalıtım malzemeleri iyi yangın direncine sahip olsa da ısı yalıtım etkileri genellikle iyi değildir. Geleneksel polimer ısı yalıtım malzemeleri genellikle yanıcıdır, alev geciktiriciler yangına dayanıklılıklarını artırmak için eklenebilse de organik alev geciktiricilerin (genellikle fosfor ve brom gibi elementler içeren) kullanılması çevreye ve insan sağlığına zarar verecektir. Tehlike: İnorganik alev geciktiriciler (silika, kil, vb.), Polimer yalıtım malzemelerinin alev geciktiriciliğini iyileştirebilmesine rağmen, uzun süreli alev erozyonuna dayanmaları yine de zordur, çünkü tek dağılmış inorganik bileşenler polimeri takip edecektir. Yanma ve yavaş yavaş düşerek koruyucu etkisini yitirir.
Araştırmacılar, polimer ısı yalıtım malzemesi içindeki inorganik alev geciktirici bir ağa bağlanırsa, inorganik alev geciktirici ağın polimer yandıktan sonra düşmeyeceğini ve böylece iç polimerin alevle aşınmasını önleyeceğini öngörmüşlerdir. Daha uzun yangından korunma etkisi.
Son zamanlarda, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Profesör Shuhong Yu'nun rehberliğinde, Hefei Mikro Ölçek Malzeme Bilimi Araştırma Merkezi'nde doktora sonrası araştırmacı Yu Zhilong ve diğerleri, kitosan'ı üç boyutlu bir şablon olarak kullanan çift ağ yapısına sahip bir fenolik reçine / silika kompozit gaz koagülasyonunu başarıyla geliştirdiler. Tutkal malzemesi. Bu benzersiz çift ağ yapısı, ona hafiflik, gözenekli, ısı yalıtımı, yangına dayanıklılık ve aleve dayanıklılık özelliklerini kazandırmaktadır.Bu çalışma "Alman Uygulamalı Kimya" da yayınlanmıştır.
Şekil 2. İkili ağ yapısına sahip fenolik reçine / silika kompozit aerojel malzemenin hazırlama süreci.
Bu çift ağlı kompozit aerojel, dendritik mikro gözenekli bir yapıya sahiptir, fiberin boyutu 20 nanometre içindedir ve her iki bileşen, nanometre ölçeğinde organik ve inorganik bileşenleri gerçekleştiren sürekli bir ağ oluşturur. Düzgün dağılım. Bu kompozit aerojel, iyi mekanik mukavemete ve işlenebilirliğe sahiptir ve kırılmadan% 60 sıkıştırmaya dayanabilir. Aerojelin gözenekli özelliği, sadece geleneksel ticari köpüklü polistiren, mineral yün ve diğer endüstriyel malzemelerden üstün olmayan, aynı zamanda çok yüksek sıcaklık ve düşük nem ortamını koruyabilen iyi bir ısı yalıtım etkisine sahip olmasını sağlar. İyi yalıtım etkisi.
Şekil 3. Çift ağlı aerojellerin fotoğrafları, mikro yapı ve organik ve inorganik bileşenlerin dağılımı. (A) Taranan elektron mikroskobu fotoğrafları, dendritik gözenekli yapı gösterir; (b-c) Yüksek çözünürlüklü transmisyon elektron mikroskobu fotoğrafları, iki bileşenin nanometre ölçeğinde göreceli dağılımını gösterir; (d-e) aerojel ağındaki silikonun (kırmızı) dağılımı.
Daha önce öngörüldüğü gibi, bu benzersiz çift ağ yapısı, aerojele mükemmel alev geciktirici ve aleve dayanıklı özellikler kazandırır. Araştırmacılar, aerojellerin yangın direncini tespit etmek için özel yangın koşullarının alevlerini ve genel yangın koşullarını simüle etmek için kaynak alevleri (~ 1300 oC) ve alkol lamba alevleri (500 ~ 600oC) kullandılar ve kızılötesi termal görüntüleme kameraları ile örnekleri kaydetti Arkada sıcaklık değişimi. 30 dakikalık testten sonra, bir kaynak makinesi alevi altındaki numunenin arka tarafının sıcaklığı yaklaşık 300oC'de sabittir ve bir alkol lambasının alevi altındaki numunenin arkasının sıcaklığı yaklaşık 150oC'de sabittir ve organik bileşenler yandığında, silika ağı açıkta ve aerojele bağlanır Duvar taşıyıcı yapının aşırı ısınmasını önlemek için yüzey düşmeyecek, ısı yalıtımı rolünü oynamaya devam edecektir.
Çalışmalar göstermiştir ki betonarme yapıların dayanımları 350 oC'nin üzerinde ısıtıldığında ani bir şekilde düşecek ve bu da kolayca çökmeye neden olabilir, bu nedenle bu malzemenin kullanılması yangının yayılmasını önleyebilir, binanın taşıyıcı yapısının bozulmasını ve çökmesini önleyebilir ve personeli tahliye edebilir. Değerli zaman satın alın.
Şekil 4. İkili ağ aerojelinin arka tarafının 1300C üfleyicinin alevi altında zamana göre sıcaklığı ve son örneğin durumu.
Şekil 5. Zamanla ~ 600C alkol lamba alevi altında çift ağlı aerojelin arka taraf sıcaklığı ve son numunenin durumu.
