D类干粉灭火剂传热行为有限元模拟的可行性

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作者 周宏宇 乔建江 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期78-84,共7页

为了探究有限元模拟对D类干粉灭火剂传热行为预测的可行性,采用实验和数值模拟方法,以吸热速率、温升速率和吸热量为表征指标,考察不同加热方式、3种热物性参数和不同粒径条件下的实验结果和模拟结果。结果表明:在不同加热方式、不同热... 为了探究有限元模拟对D类干粉灭火剂传热行为预测的可行性,采用实验和数值模拟方法,以吸热速率、温升速率和吸热量为表征指标,考察不同加热方式、3种热物性参数和不同粒径条件下的实验结果和模拟结果。结果表明:在不同加热方式、不同热物性参数和不同粒径条件下,模拟预测结果变化趋势与实验结果变化趋势均呈现良好的一致性,可以准确反映不同灭火组分在特定性能上的优劣、大小和极值关系;2种加热方式下的模拟结果与实验结果误差不超过10.33%,不同热物性参数条件下的模拟结果与实验结果误差不超过12.51%,不同粒径条件下的模拟结果与实验结果误差不超过5.57%;有限元模拟可为D类干粉灭火剂研制提供快捷的组分筛选和性能评定的方法。 展开更多

关键词 D类干粉灭火剂 传热 热物性参数 数值模拟

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氟碳-碳氢表面活性剂复配及其灭火性能 被引量：10

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作者 李远翔 安娜 乔建江 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期502-507,共6页

氟碳-碳氢表面活性剂复配溶液的泡沫性能和铺展性能对水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的灭火能力起决定性作用。选取一种较短碳链氟表面活性剂C1157,对其与十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基多糖苷(APG0814)复配溶液的泡沫性能和铺展性能进行研究。研... 氟碳-碳氢表面活性剂复配溶液的泡沫性能和铺展性能对水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的灭火能力起决定性作用。选取一种较短碳链氟表面活性剂C1157,对其与十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基多糖苷(APG0814)复配溶液的泡沫性能和铺展性能进行研究。研究表明:C1157与SDS复配后的溶液具有良好的发泡性能,与APG0814复配后的溶液具有较长的泡沫半衰期和良好铺展性能。将这3种表面活性剂按0.3%(质量分数,下同)C1157+0.1%SDS+0.6%APG0814复配,可获得一种兼具良好泡沫性和铺展性的溶液;将其应用在扑灭实验室小规模油火中,与市售AFFF比较,灭火时间从12.4s缩短至6.7s。复配溶液起泡高度、泡沫半衰期及铺展时间均优于市售AFFF。 展开更多

关键词 氟碳表面活性剂 碳氢表面活性剂 泡沫性能 铺展性能 灭火性能

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新型环保水基渗透探伤剂的配制及性能研究 被引量：2

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作者 乔建江 鲍文杰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期180-185,共6页

渗透探伤是一种重要的无损探伤技术。研究渗透性液体物性参数影响渗透过程的机制对渗透剂新产品的研发具有重要指导意义。配制了一种水基探伤用渗透性液体,探究了其表面张力、黏度和所用表面活性剂的HLB值对其铺展能力、毛细爬升高度、... 渗透探伤是一种重要的无损探伤技术。研究渗透性液体物性参数影响渗透过程的机制对渗透剂新产品的研发具有重要指导意义。配制了一种水基探伤用渗透性液体,探究了其表面张力、黏度和所用表面活性剂的HLB值对其铺展能力、毛细爬升高度、平衡渗透面积和渗透速度的影响。结果表明,液体的表面张力主要影响其铺展能力、毛细爬升高度和平衡渗透面积。表面张力越大,铺展能力越差,毛细爬升高度越大,平衡渗透面积越大。液体的黏度主要影响其渗透速度,黏度越大,渗透速度越慢。液体所用表面活性剂的HLB值对渗透效果没有明显的影响。 展开更多

关键词 安全工程 渗透探伤 表面张力 黏度 铺展能力 渗透效果

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高分散高微细阻燃型氢氧化镁合成工艺的研究 被引量：9

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作者 于文强 乔建江 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期521-528,共8页

以六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)和氢氧化钠(NaOH)为原料,十二烷基硫酸钠和乙醇为分散剂,采用液相沉淀法制备氢氧化镁(Mg(OH)2)阻燃剂,设计正交试验,研究了投料顺序、分散剂用量、反应温度、反应物浓度及浓度配比对其粒径和吸光度的影... 以六水合氯化镁(MgCl2·6H2O)和氢氧化钠(NaOH)为原料,十二烷基硫酸钠和乙醇为分散剂,采用液相沉淀法制备氢氧化镁(Mg(OH)2)阻燃剂,设计正交试验,研究了投料顺序、分散剂用量、反应温度、反应物浓度及浓度配比对其粒径和吸光度的影响;采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对其特性进行对比表征。结果显示最佳制备工艺为:投料顺序为向氯化镁和分散剂的混合溶液中滴加氢氧化钠,分散剂用量(分散剂质量与理论所得氢氧化镁质量之比)为6%,反应温度为50℃,反应物氯化镁溶液浓度为0.75mol/L,氯化镁与氢氧化钠浓度配比为1∶2。表明此合成方法的工艺简便、条件缓和,合成的阻燃型氢氧化镁与市售样品相比,具有颗粒均匀、粒径更小、分布更窄的特点,颗粒的极性、分散性、抗团聚性等性能全面优于市售样品。 展开更多

关键词 氢氧化镁 阻燃剂 合成 分散剂 正交试验

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高效抗溶型泡沫灭火剂的研究 被引量：2

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作者 安娜 乔建江 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期75-81,共7页

抗溶型泡沫灭火剂的灭火效率,主要取决于抗溶成膜组分和起泡组分。研究了5种水溶性高分子成膜物质(黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、非离子型聚丙烯酰胺和阳离子型聚丙烯酰胺)及其复配物的抗溶性能,以及3种起泡剂(烷基糖苷、十二烷基... 抗溶型泡沫灭火剂的灭火效率,主要取决于抗溶成膜组分和起泡组分。研究了5种水溶性高分子成膜物质(黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、非离子型聚丙烯酰胺和阳离子型聚丙烯酰胺)及其复配物的抗溶性能,以及3种起泡剂(烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、月桂丙基甜菜碱)的泡沫性能,并将实验室研制的泡沫液与市售抗溶型泡沫灭火剂进行了对比实验。研究结果表明,黄原胶形成凝胶膜的性能最好;它通过非离子型聚丙烯酰胺改性后,抗溶效果可得到进一步提升,黄原胶和非离子型聚丙烯酰胺最佳的质量分数分别为1.5%和0.5%;3种起泡剂中,烷基糖苷的起泡性能最好,其最佳使用质量分数为20%;具有1.5%黄原胶、0.5%非离子型聚丙烯酰胺和20%烷基糖苷组成的泡沫液具有良好的抗溶性、泡沫稳定性和泡沫寿命,优于市售产品,其在乙醇表面的最大泡沫体积为440mL,15min后残留泡沫体积为400mL。 展开更多

关键词 抗溶型泡沫灭火剂 成膜物质 起泡物质 消防 安全工程

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表面活性剂起泡及润湿性能的影响研究 被引量：15

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作者 龚佳怡 乔建江 《日用化学工业》 CAS 北大核心 2021年第11期1073-1079,共7页

通过单因素法,配制不同体系的表面活性剂溶液,研究亲水亲油平衡值(HLB值)、表面张力、黏度、复配组分对溶液起泡、泡沫携液和润湿性能的影响。实验结果表明:在吐温85、吐温40、烷基糖苷(APG)构成的表面活性剂体系中,溶液HLB值对起泡和... 通过单因素法,配制不同体系的表面活性剂溶液,研究亲水亲油平衡值(HLB值)、表面张力、黏度、复配组分对溶液起泡、泡沫携液和润湿性能的影响。实验结果表明:在吐温85、吐温40、烷基糖苷(APG)构成的表面活性剂体系中,溶液HLB值对起泡和润湿能力无明显影响。在十二烷基硫酸钠(SDS)和APG构成的表面活性剂体系中,表面张力的降低有利于溶液起泡和润湿;当质量分数大于临界胶束浓度(cmc)时,随着质量分数增加,溶液起泡能力先增加后平稳,泡沫稳定性降低,润湿性能提升。在SDS、APG、黄原胶构成的复配体系中,溶液黏度的增加有利于泡沫稳定和携液,但降低了起泡和润湿性能。表面活性剂复配的协同作用与组分及配比质量分数有关,月桂醇聚醚硫酸酯钠(SLES)与十二烷基二甲基甜菜碱(BS)复配组分有明显增效作用,在质量分数比为5∶5的条件下综合性能最佳。 展开更多

关键词 表面活性剂 起泡 润湿

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提高有机过氧化物热稳定性的方法 被引量：5

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作者 徐慧悦 乔建江 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期508-514,共7页

以过氧化二异丙苯(DCP)为考查对象,采用差热分析天平和绝热加速量热仪研究了碳酸钙(CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)对热稳定性的影响性能和机理。研究结果显示CaCO3和Na2CO3对DCP的分解均具有稳定效果;其稳定机理主要是通过改变起始时刻、起始... 以过氧化二异丙苯(DCP)为考查对象,采用差热分析天平和绝热加速量热仪研究了碳酸钙(CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)对热稳定性的影响性能和机理。研究结果显示CaCO3和Na2CO3对DCP的分解均具有稳定效果;其稳定机理主要是通过改变起始时刻、起始分解温度、降低分解压和延长最大反应速率到达时间(TMR)来实现稳定效果。随着CaCO3、Na2CO3的加入,DCP起始分解反应时刻得到延迟,且起始分解温度随稳定剂添加量的增加而逐步向高温段偏移,加入w=20%的CaCO3和w=20%的Na2CO3后,DCP的起始分解温度从90.52℃分别上升至115.47℃和115.58℃;相同的加入量下,DCP的分解活化能Ea由133.03kJ/mol分别上升至178.02kJ/mol和168.71kJ/mol;DCP的最大分解速率到达时间从273.52min分别延长至278.90min和310.33min,且稳定剂的加入可显著降低分解过程的温升速率峰值和压升速率峰值。 展开更多

关键词 有机过氧化物 过氧化二异丙苯 热稳定性 热稳定剂 安全技术

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稳定剂对DTBP热分解的影响 被引量：3

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作者 张元恺 乔建江 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期95-100,共6页

采用热重分析仪(TG)和绝热加速量热仪(ARC)研究了过氧化二叔丁基(DTBP)与乙二醇、石蜡油和邻苯二甲酸二甲酯3种稳定剂混合后的热分解过程。实验结果表明:加入稳定剂后,DTBP的起始分解温度升高,反应最大温度、最大温升速率、最大压力和... 采用热重分析仪(TG)和绝热加速量热仪(ARC)研究了过氧化二叔丁基(DTBP)与乙二醇、石蜡油和邻苯二甲酸二甲酯3种稳定剂混合后的热分解过程。实验结果表明:加入稳定剂后,DTBP的起始分解温度升高,反应最大温度、最大温升速率、最大压力和最大压升速率均有不同程度的下降。加入质量分数均为50%的3种稳定剂乙二醇、石蜡油和邻苯二甲酸二甲酯后,样品表观活化能由171.44 kJ/mol分别升高至201.79、235.08、229.11 kJ/mol,达到最大反应速率时间由78.76 min分别延长至122.05、197.79、141.48 min,表明稳定剂提高了DTBP自分解反应的难度,同时使DTBP在爆炸临界点前的时间延长。 展开更多

关键词 过氧化二叔丁基(DTBP) 热动力学 稳定剂 绝热加速量热仪(ARC)

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硼砂改性镁铝水滑石的制备及阻燃应用 被引量：3

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作者 黄洁莹 乔建江 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期133-139,共7页

以硼砂和镁铝水滑石(MgAl-LDH)为原料制备了硼砂改性镁铝水滑石(BLDH),研究了三种制备工艺参数对其的影响,并将优化工艺参数后的BLDH应用为聚丙烯(PP)阻燃剂。采用甲亚胺-H分光光度法表征产物硼元素含量,通过X射线衍射(XRD)测试表征物... 以硼砂和镁铝水滑石(MgAl-LDH)为原料制备了硼砂改性镁铝水滑石(BLDH),研究了三种制备工艺参数对其的影响,并将优化工艺参数后的BLDH应用为聚丙烯(PP)阻燃剂。采用甲亚胺-H分光光度法表征产物硼元素含量,通过X射线衍射(XRD)测试表征物相结构,通过极限氧指数(LOI)测试、水平燃烧测试、微型量热测试表征阻燃性能,通过热失重/微分热失重(TG/DTG)分析表征热稳定性。结果表明,硼砂对镁铝水滑石的改性方式为层间改性与表面改性共存。随反应温度和反应时间的增加改性样品中硼含量存在极大值,而随着投料比的增加硼含量呈先增加后增速明显放缓近于不变的趋势,层间距的扩大与硼含量的增长趋势一致。将优化产物作为聚丙烯阻燃剂,当添加质量分数为30%时,BLDH/PP的LOI达到21.2%,水平燃烧等级达到HB级,热释放参数显著下降,复合材料阻燃性能提升;此外,复合材料失重区间变宽,热解行为有所改变。 展开更多

关键词 硼砂 水滑石 焙烧还原 阻燃 聚丙烯

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小麦淀粉的燃烧过程和热分析动力学分析 被引量：2

10

作者 吴欣荣 乔建江 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期62-67,共6页

为了分析小麦淀粉的燃烧特性,对小麦淀粉进行热重实验,绘制TG-DTG曲线,对其燃烧过程进行划分,计算小麦淀粉燃烧特性参数,比较其燃烧性能。通过等转化率方法进行热分析动力学研究,并分析小麦淀粉粉尘燃烧反应机理。结果表明:小麦淀粉燃... 为了分析小麦淀粉的燃烧特性,对小麦淀粉进行热重实验,绘制TG-DTG曲线,对其燃烧过程进行划分,计算小麦淀粉燃烧特性参数,比较其燃烧性能。通过等转化率方法进行热分析动力学研究,并分析小麦淀粉粉尘燃烧反应机理。结果表明:小麦淀粉燃烧过程分为脱水阶段、过渡阶段、快速燃烧阶段和焦炭燃烧阶段,质量损失主要发生在快速燃烧阶段,并在这一阶段质量损失速率达到最大值;在高温升速率下,小麦淀粉粉尘的可燃特性指数和综合燃烧特性指数都较高,可燃性能和燃烧性能都提高,易发生燃烧反应;运用Starink、FWO和Kissinger 3种方法得到的平均活化能值分别为94.777,98.892,94.142 kJ/mol,活化能较小,容易发生燃烧化学反应;在较大的加热速率下,小麦淀粉更易发生表面着火,符合表面非均相点火机理。 展开更多

关键词 小麦淀粉 燃烧特性 热分析动力学 燃烧机理

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HTS硝酸熔盐体系的高温热分解动力学行为 被引量：1

11

作者 谢枝 乔建江 陈施晨 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期216-221,共6页

研究了HTS硝酸熔盐体系高温热分解的动力学行为,采用分光光度法测定HTS中硝酸根和亚硝酸根的含量,并研究其各自的热分解动力学参数。结果表明：在813~893K的温度区间,HTS中硝酸根的分解主要受温度影响,其分解速率系数随温度呈指数型增大... 研究了HTS硝酸熔盐体系高温热分解的动力学行为,采用分光光度法测定HTS中硝酸根和亚硝酸根的含量,并研究其各自的热分解动力学参数。结果表明：在813~893K的温度区间,HTS中硝酸根的分解主要受温度影响,其分解速率系数随温度呈指数型增大,主导硝酸根分解的反应为Ⅰ型反应,反应的表观活化能为189.8kJ/mol,指前因子为7.48×105 s-1;亚硝酸根表现出更为复杂的动力学行为,亚硝酸根分解结果受温度与硝酸根分解反应共同影响。在813~873K的温度区间,亚硝酸根的分解速率系数近似稳定在0.12×10-5~0.13×10-5s-1,当温度升至893K时,亚硝酸根的分解速率系数减小为0.005 8×10-5s-1;HTS中硝酸根分解的表观活化能大于单组分硝酸盐分解活化能,三元混合盐的高温热稳定性高于单组分硝酸盐的高温热稳定性。 展开更多

关键词 HTS 分光光度法 速率系数 动力学行为

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金属系防静电涂料导电性能的影响研究 被引量：1

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作者 王珂 乔建江 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期28-32,33,共6页

针对金属系防静电涂料,研究了金属粉用量、粒径、种类、形状以及在空气中暴露时间对涂层导电性能的影响。采用涂料电阻率测定仪对涂层表面电阻率进行测定,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对金属粉的微观形貌、元素组成进行探究。... 针对金属系防静电涂料,研究了金属粉用量、粒径、种类、形状以及在空气中暴露时间对涂层导电性能的影响。采用涂料电阻率测定仪对涂层表面电阻率进行测定,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对金属粉的微观形貌、元素组成进行探究。结果表明:金属系防静电涂料的导电性能与所考查因素密切相关。随着金属粉用量的增加,涂层的导电性能增强;随着金属粉粒径的减小,涂层的导电性能先增强后减弱,400目金属粉制得的涂层导电性能最佳;金属系防静电涂料的导电性能取决于金属粉填料本体的导电性能;由树枝状、混合状、球状铜粉制得的涂层导电性能依次减弱;金属粉在空气中暴露一段时间后,所制得涂层导电性能均明显减弱。 展开更多

关键词 储罐安全 防静电涂料 金属粉 导电性能 安全工程

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高热稳定性可共晶钾盐复合物的研究 被引量：1

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作者 张颐年 乔建江 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第3期369-374,共6页

研究了KCl、KBr和K_2SO_4三元复合物的共晶行为、耐温性能、影响规律及具有低熔和高耐温性能可共晶复合物的配方。结果表明:复合物中的成分只有达到一定浓度,才能形成共晶混合物;KCl、KBr和K_2SO_4三者对共晶形成的影响程度不同,影响程... 研究了KCl、KBr和K_2SO_4三元复合物的共晶行为、耐温性能、影响规律及具有低熔和高耐温性能可共晶复合物的配方。结果表明:复合物中的成分只有达到一定浓度,才能形成共晶混合物;KCl、KBr和K_2SO_4三者对共晶形成的影响程度不同,影响程度从强到弱的次序为KBr>KCl>K_2SO_4;复合物组成存在最佳质量分数:KCl 20%~30%,KBr 20%~40%,K_2SO_430%~40%,在此质量分数下,复配物具有最大的可共晶质量分数。共晶复合物的耐温性能与其组成相关,当KCl、KBr、K_2SO_4质量分数分别为30%、30%、40%时,共晶复合物达到最高耐热温度(717℃),复合物同时具有最低的熔点(662℃)。实验室制得的钾盐复合物干粉与市售产品相比,具有熔点低、分解温度高的特点。 展开更多

关键词 共晶行为 热稳定性 金属火灾灭火剂 金属火灾

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铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐热分解温度的影响

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作者 陈施晨 乔建江 +1 位作者 谢枝 高慧会 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期495-501,共7页

通过综合热分析仪,用直接混合再机械搅拌的混合方式,在氮气气氛条件下,以20℃/min的升温速率对多组合硝酸熔盐(HTS)(w(KNO3)=53%,w(NaNO2)=40%,w(NaNO3)=7%)进行加热至其完全分解。研究结果表明,铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐的热分解产生... 通过综合热分析仪,用直接混合再机械搅拌的混合方式,在氮气气氛条件下,以20℃/min的升温速率对多组合硝酸熔盐(HTS)(w(KNO3)=53%,w(NaNO2)=40%,w(NaNO3)=7%)进行加热至其完全分解。研究结果表明,铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐的热分解产生影响,热分解温度会随着氧化物添加量的增加而逐渐降低,影响程度从高到低依次为铁氧化物>镍氧化物>锰氧化物;基于研究结果,对HTS熔盐在化学工业中的安全使用提出建议。 展开更多

关键词 热分析 热分解 HTS熔盐 铁氧化物 镍氧化物 锰氧化物

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隧道防火涂层隔热及黏结性能的影响因素研究

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作者 周雨凤 乔建江 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期58-65,共8页

针对隧道防火涂层,研究了隔热填料用量、粒径、种类对涂层隔热性能的影响以及基料种类对涂层黏结性能及热稳定性的影响。采用模拟大板燃烧法对涂层样板温升速率、终点温度进行测定,采用附着力及耐冲击性测试表征涂层的黏结性能,采用热... 针对隧道防火涂层,研究了隔热填料用量、粒径、种类对涂层隔热性能的影响以及基料种类对涂层黏结性能及热稳定性的影响。采用模拟大板燃烧法对涂层样板温升速率、终点温度进行测定,采用附着力及耐冲击性测试表征涂层的黏结性能,采用热重分析研究涂层的热稳定性,并采用扫描电子显微镜(SEM)对涂层的微观形貌进行观察。结果表明:随着隔热填料用量的增加,涂层的隔热性能增强;随着隔热填料粒径的减小,涂层的隔热性能减弱,而当基料为硫铝酸盐水泥,隔热填料为粉煤灰时,涂层的隔热性能随填料粒径的减小出现先增强后减弱,60目粉煤灰制得的涂层隔热性能最佳;相同基料中粉煤灰较蛭石的隔热性能好。涂层的黏结性能取决于涂层所用基料本身的黏结性能,实验条件下,聚合物乳胶基料的黏结性能较好,无机水泥基料的热稳定性较好。 展开更多

关键词 隧道安全 防火涂层 隔热填料 隔热性能 安全工程

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