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我國學者研制出可耐1300攝氏度高溫的隔熱防火材料

鋼筋混凝土結構在受熱350攝氏度以上時強度會迅速下降,從而引起坍塌。近期,中國科學技術大學俞書宏教授課題組研制出一種具有雙網絡結構的酚醛樹脂/二氧化硅復合氣凝膠材料,可將1300攝氏度高溫"隔熱"為300攝氏度左右,在提高建筑安全及節能等方面具有應用前景。

國際學術期刊《德國應用化學》日前刊發了該成果。俞書宏課題組研制的這種雙網絡結構的復合氣凝膠,具有樹枝狀的微觀多孔結構,纖維尺寸在20納米以內,且兩種組分各自都成連續的網絡,實現了有機、無機組分在納米尺度上的均勻分散。這種氣凝膠可承受60%的壓縮而不破裂,具有良好的機械強度和可加工性;兩組分間具有很強的相互作用,協同其多孔性,從而產生很好的保溫隔熱效果,優于傳統發泡聚苯乙烯、礦物棉等材料。

研究人員使用1300攝氏度的丙烷丁烷噴燈火焰,檢測這種氣凝膠的防火性,并用紅外熱成像儀記錄樣品背面的溫度變化。經過30分鐘測試,樣品背面的溫度穩定在300攝氏度左右,而且隨著有機組分的燃燒,二氧化硅網絡暴露出來并附著在氣凝膠表面而不會脫落,繼續發揮隔絕熱量作用。

據了解,這種新型材料優異的防火阻燃和耐火焰侵蝕性,可避免火災時建筑物承力結構的失效,為人員撤離爭取寶貴時間。此外,隔熱材料的使用可以提高建筑物的能量利用率,降低能耗。

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