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蛭石、珍珠岩、铝酸钙水泥等防火原材料

  防火材料的原材料包括蛭石、珍珠岩、铝酸钙水泥等几种,为了方便人们了解这些防火原材料,给人们专门介绍一下。
  一、蛭石
  蛭石是一种天然、无毒的矿物质,在高温作用下会膨胀的矿物。它是一种比较少见的矿物,属于硅酸盐。其晶体结构为单斜晶系,从外形上它看上去像云母。蛭石是一定的花岗岩水合时产生的。它一般与石棉同时产生。由于蛭石有离子交换的能力,它对土壤的营养有极大的作用。2000年世界的蛭石总产量超过50万吨。最主要的出产国是中国、南非、澳大利亚、津巴布韦和美国。
  蛭石是一种与蒙脱石相似的粘土矿物,为层状结构的硅酸盐。一般由黑云母经热液蚀变或风化变成。它有时以粗大的黑云母样子出现(这是蛭石的黑云母假象),有时则细微得成为土壤状。把蛭石加热到300℃时,它能膨胀20倍并发生弯曲。这时的蛭石有点像水蛭(水蛭俗称蚂蟥),因此它有了这么一个名字。蛭石一般为褐、黄、暗绿色,有油一样的光泽。加热后它们变成灰色。蛭石可用作建筑材料、吸附剂、防火绝缘材料、机械润滑剂、土壤改良剂等等。
  二、珍珠岩
  珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩,经急剧冷却而成的玻璃质岩石,因其具有珍珠裂隙结构而得名。珍珠岩矿包括珍珠岩,黑曜岩和松脂岩。三者的区别在于珍珠岩具有因冷凝作用形成的圆弧形裂纹,称珍珠岩结构,含水量2~6%;松脂岩具有独特的松脂光泽,含水量6~10%;黑曜岩具有玻璃光泽与贝壳状断口,含水量一般小于2%。
  珍珠岩原砂经细粉碎和超细粉碎,可用于橡塑制品、颜料、油漆、油墨、合成玻璃、隔热胶木及一些机械构件和设备中作填充料。珍珠岩经膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料。具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小,且无毒、无味、防火、吸音等特点,广泛应用于多种工业部门。
  三、氯氧镁水泥
  镁水泥是一种特殊品种水泥,因它是由法国人索瑞尔(Sorel)于1867年发明的,所以又称氯氧镁水泥。同时,它以氧化镁为主要成分,人们习惯上又称为镁氧水泥。在许多企业,人们根据它以氧化镁和氯化镁两种镁化合物为主要原料的特点,又简称之为双镁水泥。平常,人们也习惯称之为菱镁胶凝材料,因为他的主要原料轻烧镁粉是用菱镁矿石煅烧而成的。后来,人们又用玻璃纤维来增强镁水泥制得无机复合材料,将此称为无机玻璃钢,至此镁水泥又有了新的称呼即无机玻璃钢。
  氯氧镁水泥制品在我国应用较为广泛,氯氧镁水泥制品突出的优点为容重小,强度高,耐磨性能好,由于氯氧镁水泥在低温下水化速率放慢,生产制品的时间延长,模具的周转率降低,生产效率低。
  四、铝酸钙水泥
  铝酸钙水泥是以一铝酸钙(CaO?Al2O3)或二铝酸钙(CaO?2Al2O3)为主要矿物成分的水泥。它是以天然铝矾土或工业氧化铝与碳酸钙(石灰石)按一定比例配合,经煅烧或电熔而制成的,也有用铁矾土与石灰石配合经熔融而制成。
  铝酸钙水泥按其化学成分可分为普通铝酸钙水泥(Al2O3 53~72%,CaO 21~35%)和纯铝酸钙水泥(Al2O3 72~82%,CaO 19~23%)两类。普通铝酸钙水泥又可分为低铁型(Fe2O3<2%)和高铁型的(Fe2O37~16%)两种,低铁型的铝酸钙水泥又可分为矾土水泥(Al2O3 53~56%,CaO 33~35%)、铝-60水泥(Al2O3 59%~61%,CaO 27~31%)和低钙铝酸盐水泥(Al2O3 65~70%,CaO 21~24%)。纯铝酸钙水泥又可分为普通型(Al2O3 72~78%)和超高铝型(Al2O3 78~85%)的两种。此外还有快硬早强铝酸钙水泥。
  五、玻璃纤维
  玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
  六、陶瓷纤维
  陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料,具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点,因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。近几年由于全球能源价格的不断上涨、节能已成为中国国家战略的背景下,比隔热砖与浇筑料等传统耐材节能达10-30%的陶瓷纤维在中国国内得到了更多更广的应用,发展前景十分看好。
  到目前为止,中国国内现在大大小小的陶瓷纤维生产厂家共有二百多家,但分类温度为1425℃(含锆纤维)及以下的陶瓷纤维的生产工艺,只分为甩丝毯与喷吹毯两种。
  七、芳纶纤维
  芳纶全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”,英文为Aramid fiber(杜邦公司的商品名为Kevlar),是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的 5~6倍 ,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。芳纶的发现,被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
  芳纶主要分为两种,对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA)。
  八、酚醛树脂
  酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。
  1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂,1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法,使酚醛树脂实现工业化生产,1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂,开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。主要用于生产压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。
  九、阻燃高分子材料
  阻燃高分子材料的加工及应用常见阻燃高分子有以下几类应用:
  常见阻燃高分子有以下几类应用:
  1.阻燃聚酯纤维。主要应用集中在磷系阻燃聚酯上。 阻燃聚酯纤维。 阻燃聚酯纤维 主要应用集中在磷系阻燃聚酯上。
  2.阻燃聚酰胺。主要应用集中在无卤素、力学性能优良的 阻燃聚酰胺。 阻燃聚酰胺 主要应用集中在无卤素、 阻燃聚酰胺。 阻燃聚酰胺。
  3.阻燃热塑性聚酯塑料。发展比较成熟的有含卤阻燃剂和 阻燃热塑性聚酯塑料。 阻燃热塑性聚酯塑料含磷阻燃剂。 如阻燃PET/PBT/PC等。 含磷阻燃剂。 如阻燃等
  4.阻燃聚乙烯。由于阻燃聚乙烯。为易燃材料,阻燃聚乙烯由于PVC为易燃材料,且是主要的电缆材 为易燃材料 阻燃性能的提高对于安全使用十分重要。 料,阻燃性能的提高对于安全使用十分重要。
  5.阻燃聚丙烯。PP也是易燃材料,它的阻燃主要采用溴阻燃聚丙烯。 也是易燃材料 也是易燃材料,阻燃聚丙烯 化物和三氧化二锑复合阻燃体系、有机硅复合阻燃体系、化物和三氧化二锑复合阻燃体系、有机硅复合阻燃体系、 膨胀阻燃体系等。 膨胀阻燃体系等。
  6.阻燃复合材料。主要有 PET、PBT、PS与粘土纳 阻燃复合材料。 阻燃复合材料主要有PA、 、 、 与粘土纳 米材料复合阻燃体系。 米材料复合阻燃体系。
  十、阻燃木材
  用物理或化学方法提高木材抗燃能力的方法。目的是阻缓木材燃烧,以预防火灾的发生,或争得时间,快速消灭已发生的火灾。木材的碳氢化合物含量高,是易燃材料。迄今尚无使木材在靠近火源时不燃烧的方法。木材阻燃的要求是降低木材燃烧速率。减少或阻滞火焰传播速度和加速燃烧表面的炭化过程。这对建筑、造船、车辆制造等工业部门至为重要。
  木材燃烧和阻燃机理 当木材遇100℃高温时,木材中的水分开始蒸发;温度达180℃时,可燃气体如一氧化碳、甲烷、甲醇以及高燃点的焦油成分等开始分解产生; 250℃以上时木材热解急剧进行,可燃气体大量放出,就能在空气中氧的作用下着火燃烧;400~500℃时,木材成分完全分解,燃烧更为炽烈。燃烧产生的温度最高可达900~1100℃。
  燃烧时,表层逐渐炭化形成导热性比木材低(约为木材导热系数的1/3~1/2)的炭化层。 当炭化层达到足够的厚度并保持完整时,即成为绝热层,能有效地限制热量向内部传递的速度,使木材具有良好的耐燃烧性。利用木材这一特性,再采取适当的物理或化学措施,使之与燃烧源或氧气隔绝,就完全可能使木材不燃、难燃或阻滞火焰的传播,从而取得阻燃效果。
  十一、其他防火材料
  最后,中国防火网希望以上知识能够帮助人们了解防火材料原材料的相关知识。
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