1、本文根據(jù)消防員可能會面臨的瞬時高溫火災事故環(huán)境,研究防火隔熱性能優(yōu)良并且材質輕便的組合面料,在瞬時超高溫火災環(huán)境中給消防員提供充分的特殊部位保護(如背部),為消防員自身安全提供更多的防護。該防火隔熱組合面料包括從外到內依次設置的耐高溫防火外層、反射層、隔熱層和阻燃內層四層。本文通過理論分析,制定組合面料及各層材料的相關性能及要求,選擇合適的原材料作為組合面料的各層材料,測試了組元材料的相關性能,提出了應用玻璃纖維二氧化硅氣凝膠氈和隔熱空

2、氣層作為隔熱層的設想,研究了多種防火隔熱組合面料的組合方式、熱防護性能和防火隔熱性能,最后應用ANSYS軟件建立了該防火隔熱組合面料的傳熱分析計算模型,獲得防護性能和防火隔熱性能均優(yōu)異的組合面料。本文研究內容與分析結論涉及以下四個方面:
　　第一,研究了組合面料各層材料的性能要求。在文中對耐高溫防火外層材料的使用溫度和極限氧指數(shù),反射層材料的發(fā)射率,隔熱層材料的使用溫度和導熱系數(shù),阻燃內層材料的使用溫度和可燃性提出了要求。通過理論

3、推導選擇合適的原材料作為組合面料的各層并測試了它們的相關性能。結果表明:玄武巖纖維能承受800℃以上高溫且有一定的隔熱性能,適合作為耐高溫防火外層材料;玻璃纖維二氧化硅氣凝膠氈具有低密度、耐高溫及永久隔熱的優(yōu)點,適合作為隔熱層材料;蚊香形形狀記憶彈簧的動作溫度在45℃左右,具有一定的彈力,可形成20mm的隔熱空氣層;芳砜綸織物耐高溫,具有良好的阻燃性能以及熱穩(wěn)定性能,可作為阻燃內層。
　　第二,制定了組合面料的性能要求。要求組合面

4、料的熱防護性能(TPP值)大于60,防火隔熱性能為在800℃高溫火焰上燃燒60s組合面料冷面溫度不高于50℃,在450℃高溫火焰上燃燒180s組合面料冷面溫度不高于50℃。分別研究了應用形狀記憶彈簧的瞬時隔熱組合面料和應用玻璃纖維二氧化硅氣凝膠氈的永久隔熱組合面料的組合方式、熱防護性能和防火隔熱性能,并用ORIGN軟件對得到的數(shù)據(jù)進行分析處理。結果顯示:瞬時隔熱組合面料的綜合熱防護性能為47.6,經(jīng)450℃高溫火焰燃燒20s冷面溫度達到

5、50℃,經(jīng)800℃高溫火焰燃燒15s冷面溫度達到50℃;應用氣凝膠的永久隔熱組合面料的熱防護性能大于60,經(jīng)450℃高溫火焰燃燒140s冷面溫度達到50℃,經(jīng)800℃高溫火焰燃燒44s冷面溫度達到50℃。
　　第三,研究了應用氣凝膠氈和形狀記憶彈簧構成空氣層的防火隔熱組合面料的組合方式、熱防護性能和防火隔熱性能,用ORIGN軟件對得到的數(shù)據(jù)進行分析處理。結果顯示:該組合面料的防火隔熱性能和熱防護性能均滿足文中組合面料的性能要求。經(jīng)