消防纳米科技应用研究

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纳米阻燃剂

(1)纳米材料阻燃剂粒径更小，与外界接触的阻燃覆盖面更大更能有效的减少火场链反应发生的概率;(2)纳米材料阻燃剂在火焰中的分解更为均匀，产生的游离基能更快的进入气态，可以和燃烧物的游离基充分作用;(3)纳米颗粒熔点较低，能够大量的吸收火灾现场的热能，更快切断燃烧的反应链［2，3］。通过实验可以得知，由于纳米材料的粒子更小，使得阻燃剂聚合材料的成炭更为均匀。添加纳米氢氧化镁(与传统阻燃剂相比)的聚合材料形成的膨胀泡沫炭层细密，具有高密度和高强度。

纳米钢结构防火涂料［4］

钢在人们眼中很结实其实，它的耐火极限只有15min，如不采取涂刷防火涂料等措施，它将在火灾中很短时间内倒塌。付若愚等人［4］将纳米SiO2应用在水性超薄型钢结构防火涂料中，采用称取一定量的水于分散罐中，加入分散剂、消泡剂等助剂，一边搅拌一边加入固体组分和纳米SiO2，高速分散30min后，加入乳液、纤维素和增稠剂，低速分散30min出料，制得涂料。通过这种方法分别研究了不同的纳米SiO2含量对涂料防火性能的影响和对涂料抗老化性能的影响。研究结果表明，纳米SiO2对炭质层强度增强和对炭质层膨胀具有高度抑制的综合作用，因此，决定了其涂料耐火极限的最终影响，适量的添加纳米SiO2将有效提高钢结构防火涂料的耐火极限，而过多的添加将会起到反作用。同时，对于不同纳米SiO2含量的钢结构防火涂料样板进行紫外光老化试验，可以得出，纳米SiO2的存在可以屏蔽大部分紫外光，延缓涂料的老化进程，保持防火性能的稳定。

纳米灭火剂

燃烧过程是一种自由基的不受抑制的链锁反应。在消防灭火工作中往往采用的化学抑制的方法来扑救火灾，其实质就是抑制燃烧链锁反应的进行。将传统干粉灭火剂制成纳米材料的优点主要是增加干粉灭火剂的灭火效果，这是由于纳米粒子的高比表面积的高表面能，从而可提高干粉灭火剂的效能。而且采用纳米技术制作出的新型干粉和泡沫灭火剂不仅提高灭火效能，还能延长灭火剂的有效贮存期。

纳米消防装备

消防装备的轻量化和多功能化一直是消防科技工作者的努力方向。传统消防装备和通讯系统非常笨重，不适合长期使用。在紧急抢险救灾任务中，笨重而且闷热的装备极大的消耗了战士的体力，降低了完成工作的能力。纳米材料具有极大的强度，同时重量却又很轻，具有非常良好的工作实用性，是制造轻型消防装备的理想材料。将纳米材料应用在消防棒、消防胶带、喷水枪支持架上，重量将大幅度减轻，工作效率会明显提高。纳米材料制成的综合性消防头盔，更为轻巧，也更为坚固耐用。因为重量大幅降低，所以新型消防头盔上可以安装更多的设备。结合高速计算机技术，新型的消防头盔还可以具有信息综合处理功能，能够实现火灾现场的信息数据同步传输，成为高度集成且一体化的“智能单元”，节省救火时间，减少火灾损失。用纳米材料制成的消防服，重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀，并具有防穿刺能力，效能比现有的消防服将有成倍的提高。消防战士在作业时根本无需考虑钩、刮、碰等工作伤害的发生。在特殊抢险救援任务中，使用纳米材料制成的检测报知设备，更为轻巧，也更为高效，减轻了消防战士的单兵负荷，提高了消防战士的战斗能力。

本文作者：李心明作者单位：济南市公安消防支队