為減少或避免消防員在火災(zāi)救援活動(dòng)中遭受熱傷害,以SiO2氣凝膠粉末、聚乙烯醇和水為原材料,制備一種用于充填消防服隔熱內(nèi)襯的氣凝膠球粒,其壓縮變形率在15.83%以內(nèi)。首先探究氣凝膠球粒的耐熱機(jī)制及熱傳導(dǎo)影響因素;然后對(duì)其進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)表征和比表面積測(cè)試;最后在不同火焰溫度下測(cè)試耐熱特性。結(jié)果表明:在同一測(cè)試溫度下,氣凝膠球粒表面變黑程度越大,所需時(shí)間越長(zhǎng);溫度低于168.2℃時(shí),球粒表面最大變黑程度為80%;隨著溫度的升高,球粒達(dá)到同一變黑程度所需的時(shí)間逐漸減少;熱重試驗(yàn)得出氣凝膠球粒的失重率比氣凝膠粉末小。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,30(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)室制備氣凝膠球粒全過程

采用掃描電子顯微鏡對(duì)氣凝膠球粒和粉末進(jìn)行微觀形貌測(cè)試，對(duì)樣品進(jìn)行噴金處理后，將其放在掃描電鏡下放大不同倍數(shù)進(jìn)行觀察[12]，測(cè)試得到氣凝膠粉末和氣凝膠球粒表面清晰的形貌微觀結(jié)構(gòu)分別如圖2所示。從圖2中可以看出，兩者皆為多孔結(jié)構(gòu)且內(nèi)部孔徑尺寸的分布比較均勻，結(jié)構(gòu)比較緊密，有大量的孔洞，且氣凝膠球粒的孔洞比氣凝膠粉末的孔洞小。2.2 比表面積測(cè)試

考慮到現(xiàn)場(chǎng)救援過程中常見的火災(zāi)環(huán)境溫度在80～200℃之間，通過調(diào)節(jié)酒精燈距離石棉網(wǎng)的高度來(lái)設(shè)置火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)條件下的8個(gè)火焰環(huán)境溫度，酒精燈雖靜置在室內(nèi)，但其火焰溫度仍然會(huì)出現(xiàn)小幅度波動(dòng)，不同火焰環(huán)境的溫度取整個(gè)試驗(yàn)過程中多溫度記錄儀實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的平均值，計(jì)算得出火焰環(huán)境溫度具體分別為88.4、104.1、120.8、136.2、152.4、168.2、184.7和200.3℃(分別記為N1—N8)。記錄8組試樣初始至全黑過程中所需要的時(shí)間見表3。從表3中提取同一溫度下球粒表面達(dá)到不同變黑程度所需的時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如圖4所示。可以看出，同一溫度下從底部到頂部變黑所需要的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，主要原因是該試驗(yàn)使用的氣凝膠導(dǎo)熱系數(shù)較小，傳熱較慢，且當(dāng)平均溫度低于168.2℃時(shí)，氣凝膠球粒表面達(dá)不到100%的變黑程度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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