淺談金屬多孔材料在消防工程技術(shù)中的應(yīng)用

蘇昱 何芯 劉杰 董麗楠(重慶消防安全技術(shù)研究服務(wù)有限責(zé)任公司，重慶 404100)

淺談金屬多孔材料在消防工程技術(shù)中的應(yīng)用

蘇昱 何芯 劉杰 董麗楠(重慶消防安全技術(shù)研究服務(wù)有限責(zé)任公司，重慶 404100)

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。

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，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 金屬多孔材料在消防工程技術(shù)中的應(yīng)用

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。

[1]王聰聰.金屬粉末顆粒整形及在多孔材料制備中的應(yīng)用[D].北京科技大學(xué),2015.

[2]喬吉超,奚正平,湯慧萍,王建永,朱紀磊.金屬多孔材料壓縮行為的評述[J].稀有金屬材料與工程,2010,(03):561-564.

[3]喬吉超,奚正平,湯慧萍,朱紀磊,王建永,敖慶波.粉末冶金技術(shù)制備金屬多孔材料研究進展[J].稀有金屬材料與工程, 2008,(11):2054-2058.

[4]梁永仁,楊志懋,丁秉鈞.金屬多孔材料應(yīng)用及制備的研究進展[J].稀有金屬材料與工程,2006,(S2):30-34.

蘇昱（1985-）男，漢族，湖南汨羅人，理學(xué)碩士，工程師，研究方向：阻燃產(chǎn)品檢測

何芯（1988-），女，漢族，重慶市人，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：阻燃產(chǎn)品檢測

劉杰（1984-），男，漢族，重慶市人，研究方向：建筑材料，消防產(chǎn)品

董麗楠，（1983-），女，漢族，河北石家莊人，工學(xué)碩士，工程師，研究方向：阻燃產(chǎn)品檢測