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耐火性与阻燃剂 材料学并没有想的那么简单

2020年10月03日 09:57:43来源:仪器网

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  【仪器网 材料化工】材料学是目前的热门领域,随着需求的不断改变,越来越多的新材料伴随着新技术来到了这个世界,为我们书写着未来的各种可能。而在众多新材料之中,有很大一部分已经融入到我们的生活中,并且为我们带来许多的便利。但新材料的发展速度却并不能代表新材料的研发难度,事实上,有时候一个小小的细节就蕴藏着材料学的博大精深。
 
 
  客观的来说明,材料是构成我们生活中各式各样的用品的基础,它伴随在我们的衣食住行之中,而其中,有很大一部分都具有一个特点——可燃性。而糟糕的是,绝大多数情况下,材料的可燃性在我们的生活中并不具有优势,甚至会成为安全隐患,因为可能小小的一个火花就会让一切付之东流。
 
  但是换个角度来说,你又不难发现,如今的材料在耐火性与阻燃性上的进步非常明显,像厨房的台面或者一些大型演出场合的窗帘。而这些进步其实是建立在材料学的发展以及对于一些物理、化学现象产生原因的理解上的。像是人造塑料通过添加水合氧化铝制成的细磨石这一不可燃化合物来起到阻燃的作用,早期的阻燃窗帘则是通过浸泡阻燃剂来避免意外燃烧时火焰的迅速蔓延。
 
  而更有趣的一点是,这种方式随着对于物理、化学现象产生原因的理解的改变,也在不断进步。依旧以阻燃这件事举例。早期,人们对于燃烧的要素理解是火三角,即可燃物、助燃剂、热量,举个例子,纸张在空气中燃烧,纸是可燃物,空气中的氧气是助燃剂,而点火的火源提供的是让纸张这一可燃物燃烧的热量。因此早期的阻燃材料也是从这三方面入手来减少燃烧现象的发生或者蔓延,例如添加易挥发的材料降低火焰触碰到材料时提供的热量,或者加入一些不可燃的物质来抑制材料的可燃性等等。
 
  而如今,随着技术的发展人类对于燃烧有了进一步的认知——燃烧四面体。以现在的科学技术来看,火三角没有考虑到燃烧时的链式反应。换言之,传统观念里的可燃物、助燃剂、热量只考虑了燃烧发生的条件,但是燃烧的进行还需要一个可持续的化学反应。也就是说,想要阻燃或者加强材料的耐火性,直接打断这个化学反应的进行也是可以的。
 
  当然,如果在深入就涉及到工艺改善材料物性的层面了。目前材料学仍然处于一个持续发展的阶段,尽管在一些特殊性质上有了提升,但是伴随而来的是更多细枝末节的问题,这也就是为什么越来越多的材料试验机被开发出来的原因。材料科研可能比想象的还要复杂。
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