(二)納米鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限只有15min,如不采取防火保護(hù)措施火災(zāi)中將在很短時間內(nèi)倒塌。奧運(yùn)工程采用大量鋼結(jié)構(gòu)建筑,這些超高、超大、應(yīng)用大量鋼結(jié)構(gòu)的體育場館防火性能很差,如何提高奧運(yùn)會場館消防安全水平,已經(jīng)成為擺在設(shè)計(jì)、施工及消防部門面前一道共同的課題。目前采用防火涂料就是最有效的技術(shù)手段之一。納米化學(xué)將對防火涂料的3個最重要的成分進(jìn)行改性和優(yōu)選,從而獲得優(yōu)異的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。①納米無機(jī)-有機(jī)雜化樹脂納米級無機(jī)材料與有機(jī)分子復(fù)合形成具有共價鍵結(jié)合的復(fù)合樹脂。復(fù)合樹脂具有耐高溫、粘接強(qiáng)度高等特點(diǎn)。②納米三氧化二銻、氫氧化鎂材料。經(jīng)實(shí)踐證實(shí),由于具有更好的分布結(jié)構(gòu),納米三氧化二銻、氫氧化鎂作為阻燃助劑效果良好,可以大大提高阻燃性能,并能制成具有裝飾性的超薄涂料。③無機(jī)纖維,制備1種具有納米級纖維結(jié)構(gòu)的無機(jī)纖維。運(yùn)用特殊工藝將其制成納米級分散體,保證其與樹脂等材料的充分復(fù)合,使超薄涂料即使在燃燒后也具有高溫強(qiáng)度。
(三)納米滅火劑
納米技術(shù)的精髓就是從原子分子的精確操縱出發(fā)構(gòu)建具有全新分子、排列形式的人造結(jié)構(gòu)。微米級的氣溶膠為傳統(tǒng)滅火劑,與之相比納米級氣溶膠有全新的性能,其滅火效能有質(zhì)的飛躍,也可稱其為納米滅火劑。
目前已有一些報導(dǎo):將傳統(tǒng)的干粉滅火劑(NaHCO3、KHCO3、NH4H2PO4))制成納米材料。從干粉滅火劑的滅火原理來講,滅火效率與干粉顆粒的大小有關(guān),在納米尺度范圍的干粉其滅火性能有明顯提高。采用納米技術(shù)開發(fā)新型干粉和泡沫滅火劑,不僅提高了滅火性能,還能延長滅火劑的有效貯存期。
(四)納米火災(zāi)探測器
制作火災(zāi)探測器是納米材料最有前途的應(yīng)用領(lǐng)域之一。目前火災(zāi)探測器的小型化、微型化和智能化是其主要發(fā)展方向,國內(nèi)外火災(zāi)探測器研究逐步集中在開發(fā)新型敏感材料的選擇性火災(zāi)探測器上。在氣體探測器領(lǐng)域,由于納米材料粒度小,比表面積大,結(jié)晶表面催化活性強(qiáng),極有可能開發(fā)出性能優(yōu)良的氣敏元件,存在巨大的研究開發(fā)價值和商業(yè)前景。以往的探測器由于尺寸大,可用經(jīng)典物理很好地描述,隨著探測器尺寸的微小型化,量子效應(yīng)越來越起支配作用。從波動理論來看,尺寸大時發(fā)揮作用的是光波;而在量子效應(yīng)起支配作用的范圍內(nèi),發(fā)揮作用的將是德布羅意波。利用納米粒子的電阻隨周圍環(huán)境中組成氣體的改變而發(fā)生變化的特性,可將納米材料制成敏感的探測裝置,對氣體進(jìn)行檢測和定量測量,有關(guān)這方面的工作目前已有一些報道。
另外,納米粒子便于噴涂和質(zhì)量控制,易極化和轉(zhuǎn)向,表現(xiàn)出較理想的電特性和動態(tài)特性,非常適用于瞬態(tài)信號的測量。根據(jù)不同的材料構(gòu)成,用納米材料制作的氣敏元件可分為表面控制型和體控制型,以及由這兩種類型構(gòu)成的復(fù)合控制型。
將納米材料應(yīng)用于消防領(lǐng)域中的報警工作將是一個很有發(fā)展前途的方向。利用納米粒子化學(xué)活性強(qiáng)、化學(xué)反應(yīng)選擇性好的特點(diǎn),將納米材料制作成氣體探測器或離子感煙探測器,用來定量探測周圍環(huán)境中有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度,并將其與微機(jī)聯(lián)網(wǎng),用以預(yù)報火災(zāi)的發(fā)生并進(jìn)行頂警。一方面,納米粒子的化學(xué)活性強(qiáng),使用納米材料制作的傳感器或探測器能在極短的時間內(nèi)作出反應(yīng),及早發(fā)出火災(zāi)報警信號;另一方面,納米材料的選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通材料,使用納米材料制作傳感器或探測器可大大提高預(yù)報的準(zhǔn)確性,減少誤報率。這樣在燃燒初起或陰燃階段就能起到很好的探測作用,達(dá)到早期預(yù)報,降低火災(zāi)損失的目的。