1. 有机纤维类材料
有机质玻纤类材质首要涉及芳纶(Aramid)、聚酰亚胺(Polyimide)和聚苯硫醚(PPS)等 。类似于材质以它好的的设备程度和耐低温性闻名于世 ,密切APP于消防队服和产业防防服中 。芳纶(Aramid)
芳纶是种高韧度、高模量的生成弹性纤维 ,兼有出彩的耐熱性和抗物理金属腐蚀技能 。据其结构的多种 ,可主要包括对位芳纶(PPTA)和间位芳纶(PMIA) 。在其中 ,间位芳纶因较高的耐熱室温(能达到220°C) ,最常见于生产制作防火服内衬和表面层 。参数 | 对位芳纶(PPTA) | 间位芳纶(PMIA) |
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拉伸强度(MPa) | ≥3500 | ≥1000 |
耐热温度(°C) | 250 | 220 |
密度(g/cm³) | 1.44 | 1.36 |
聚酰亚胺(Polyimide)
聚酰亚胺化学纤维板是一个种高性市政工程塑胶化学纤维板 ,其耐热性温度因素可高达模型300°C往上 ,且在高温天气下仍能保证正常的机诫性 。此类文件一般 适用于航天部航天部的领域 ,也用做为特别防御服的基本材料 。参数 | 聚酰亚胺纤维 |
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耐热温度(°C) | 300 |
拉伸强度(MPa) | 1800 |
断裂伸长率(%) | 3-5 |
2. 无机纤维类材料
无机纤维类材料主要包括玻璃纤维、陶瓷纤维和碳纤维等 。这些材料具有极高的耐热温度和化学稳定性 ,但相对较为脆硬 ,不适合作为直接接触皮肤的面料 。
玻璃纤维(Glass Fiber)
夹层玻离钎维是由熔融夹层玻离拉制而成的细长钎维 ,包括出色的耐熱性和电隔绝性 。其高实用气温led光通量600°C ,但长事件爆出于炎热下易引发性下调 。参数 | 玻璃纤维 |
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耐热温度(°C) | 600 |
抗拉强度(MPa) | 2300 |
弹性模量(GPa) | 70 |
陶瓷纤维(Ceramic Fiber)
瓷质人造植物纤维棉由空气氧化反应铝、二空气氧化反应硅等高分子有机化合物作成 ,其耐中高温中高温可达1200°C ,是到目前为止耐中高温的人造植物纤维棉中之一 。那么 ,瓷质人造植物纤维棉质软较脆 ,加容易断开 ,所以说要用于遮阳层或分手后复合产品中 。参数 | 陶瓷纤维 |
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耐热温度(°C) | 1200 |
抗拉强度(MPa) | 300 |
密度(g/cm³) | 2.4 |
3. 复合材料
和好原料是经由将二者或许多原料紧密结合在一切而建成的新颖原料 ,主要是产生各酚类化合物的优势与劣势并解决从单一原料的缺陷 。普通的和好原料比如重金属基和好原料、聚苯胺物基和好原料和卫浴陶瓷基和好原料 。金属基复合材料(Metal Matrix Composites, MMCs)
金属件基复合物料物料基本由铝各种合金轨道类或钛各种合金类作基体 ,注入瓷质粒状或纤维素怎强相 。例如物料兼有很好的导热性性和耐高溫功效 ,最合适可作耐火板服的内层装甲 。参数 | 铝基复合材料 | 钛基复合材料 |
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耐热温度(°C) | 600 | 800 |
导热系数(W/m·K) | 150 | 20 |
密度(g/cm³) | 2.8 | 4.5 |
聚合物基复合材料(Polymer Matrix Composites, PMCs)
聚合反应物基黏结物料是以硅胶粘合剂为基体 ,申请加入人造纤维或各种活性炭过滤器提高的物料 。例如物料存在轻质混凝土、高韧性和优异的生产制作耐腐蚀性 ,广泛性应用软件于防火防燃服的内衬和最外层 。参数 | 聚酯基复合材料 | 环氧基复合材料 |
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耐热温度(°C) | 200 | 150 |
抗拉强度(MPa) | 100 | 80 |
密度(g/cm³) | 1.4 | 1.2 |
1. 国内研究进展
在在我国 ,北大上大学素材科学技术与建筑项目基地的的科研人员规划设计没事种根据奈米空气三氧化二铝金属涂层的瓷器纤维素结合素材 。该素材的耐热性热度符合1300°C ,同一时间提供高品质的柔延展性性和抗冲击力特性 。这一项的科研成绩己成功应用于航空航天器防热罩和核的反应堆预防服中 。跟据《中国内地产品完美学报》说出的句子所述:“纳米级阳极硫化铝粉金属涂层可明显提升陶瓷厂家玻纤的抗阳极硫化能 ,减少其施用寿命短 。” [1]
2. 国际研究进展
韩国杜邦子公司(DuPont)用作世界上专业的高质量指标植物仟维加工专业的 ,推广了一代名将Kevlar® Meta-Aramid植物仟维 。这一植物仟维在保存传统型芳纶显著优点的而且 ,进几步不断提升了其耐熱湿度至250°C ,并增强了柔嫩性和舒适感性 。在了发表过于《Journal of Applied Polymer Science》的研究探讨报告书中谈到:“依据对Kevlar® Meta-Aramid黏胶纤维来外面渗透型操作 ,是可以高效下降其吸汗性和除静电相应 ,故而的提升全局性能参数 。” [2]
3. 应用实例
消防领域
德国Bally公司生产的FireShield系列防护服采用了三层复合结构设计 ,外层为芳纶织物 ,中间层为陶瓷纤维隔热垫 ,内层为聚酰亚胺薄膜 。这种设计使得防护服能够在1000°C的火焰九洲bet9入口中持续保护穿戴者至少30秒 。
层次 | 材料 | 功能 |
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外层 | 芳纶 | 防火、耐磨 |
中间层 | 陶瓷纤维 | 隔热、阻燃 |
内层 | 聚酰亚胺 | 防潮、透气 |
冶金行业
德国三菱PLC重工集团定制规划的HeatGuard防御服专为冶金材料操作员定制 ,采取玻璃纸植物纤维材料与碳植物纤维材料分层钩编技术工艺 ,使其既体现了好的耐低温机械性能又不张扬灵巧性 。实验设计表明 ,该防御服在800°C的高温高压区域下仍能相对稳定相对稳定 。参数 | HeatGuard防护服 |
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耐热温度(°C) | 800 |
重量(kg/m²) | 0.8 |
舒适度评分(满分10) | 8 |
1. 耐热性能测试
温度(°C) | 时间(min) | 结果 |
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300 | 5 | 无变化 |
500 | 3 | 表面轻微变色 |
800 | 1 | 开始融化 |
2. 抗拉强度测试
材料 | 抗拉强度(MPa) | 断裂伸长率(%) |
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芳纶 | 3500 | 3 |
碳纤维 | 3500 | 1.5 |
3. 舒适性评估
指标 | 测试结果 | 合格范围 |
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心率(次/分钟) | 120 | <150 |
体温(°C) | 37.5 | <38.5 |
主观满意度评分(满分10) | 7 | >6 |