金屬材料在消防工程技術(shù)中的應(yīng)用
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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(yùn)用，在消防工程中，金屬多孔材料有著較好的運(yùn)用前景。本文分析了金屬多孔材料的性能及特點(diǎn)，并對(duì)金屬多孔材料在消防中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景進(jìn)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(jìn)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(yùn)用在消防工程中。
1金屬多孔材料的特點(diǎn)
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(diǎn)也避免了金屬材料的缺點(diǎn)，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(qiáng)以及電磁屏蔽等的特點(diǎn)。金屬多孔材料的結(jié)構(gòu)主要是有三個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是空隙率、一個(gè)是孔徑、另一個(gè)是通孔性，材料得不同結(jié)構(gòu)就可以通過改變這三個(gè)指標(biāo)來得以實(shí)現(xiàn)。由于金屬多孔材料對(duì)金屬材料本身進(jìn)行了揚(yáng)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(yùn)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(dá)到爆炸極限，一旦遇到能夠點(diǎn)爆的能量源源，就會(huì)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(shí)候可以產(chǎn)生迅速的熱交換，達(dá)到降溫的目的，使燃燒的程度有效的降低，使得容器達(dá)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(yùn)用于隔熱的時(shí)候，對(duì)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(qiáng)度和剛度以及抗氧化性能優(yōu)良。在金屬多孔材料運(yùn)用于隔熱的時(shí)候，金屬多孔材料的隔熱方式主要是分成兩種，一個(gè)是自發(fā)汗冷卻，另一個(gè)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(diǎn)，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(hù)材料
由靜電引發(fā)的火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，燃料在運(yùn)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(duì)于氣體、液體等燃料的靜電防護(hù)十分的重要，對(duì)于靜電防護(hù)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(hù)性能，因?yàn)榻饘俣嗫撞牧系牟馁|(zhì)都是導(dǎo)電的材質(zhì)，能夠及時(shí)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(gè)個(gè)小空間,其體積大大減少，靜電緩和所需時(shí)間也大大降低，從而起到靜電防護(hù)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(kuò)散，同時(shí)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(duì)油品進(jìn)行靜電屏蔽，達(dá)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(yùn)用都處于初步的階段，在消防工程技術(shù)的運(yùn)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(diǎn)，可以使得金屬多孔材料的性能得到很大的改變，同時(shí)針對(duì)不同的運(yùn)用場(chǎng)景也有對(duì)金屬進(jìn)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(yùn)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
