微胶囊相变材料在防护服装上的应用

在20世纪70年代末80年代初,美国国家航空与航天局(NASA)研究开发了微胶囊相变材料(Microcapsule Phase change materials-MPCMs)在热调节防护服装上的应用技术.由于相变材料(Phase change materials-PCMs)能够在一种狭窄明确的温度范围,即通常所说的相变范围内改变其相态(从固态到液态或从液态到固态),以潜热的形式吸收、贮存和释放大量的热量,并且在发生相变的同时,材料的温度保持不变.当PCMs密封于直径几微米的微胶囊中,得到MPCMs.这些特性决定了其应用于服装时,在微胶囊内密封的PCMs材料可以使皮肤对外界温度的变化产生交互感应或响应,因此可减缓温度的变化,有助于保持恒定的皮肤温度.     

服装用相变材料的研究进展

相变材料能用于调节服装及衣内微气候环境的温度,减缓皮肤温度的变化,延长穿着舒适感的时间。文章介绍了相变材料的调温原理,服装用相变材料的性能要求,综述了服装用相变材料的技术进展。     

智能温控身份识别消防服的研究及应用

消防服是保护活跃在消防第一线的消防队员人身安全的重要装备品之一,它不仅是火灾救助现场不可或缺的必备品,也是保护消防队员身体免受伤害的防火用具。因此,适应火灾现场救助活动的消防服就显得尤为重要。本文将对一种智能、相变温控、循环水冷调温、身份识别、缺氧报警功能于一体的消防服展开一定研究与探讨。     

微乳相变材料的流变及储热性能试验

为提高微乳相变材料的储热性能,制备了石蜡-饱和盐溶液的油包水型微乳相变材料.探究乳化剂种类对液滴直径分布、流变特性及黏温曲线的影响,并重点关注KNO3、NaNO3、NaSO4饱和盐溶液对微乳相变材料热容的影响规律.同时,借助导热仪测定微乳相变材料的热扩散速率,并进一步得到材料的导热系数.此外,为提高微乳相变材料导热性能,对比了添加导热油后的导热性能.结果表明:Span-80作为表面活性剂时,黏度下降较为明显;而Triton(曲拉通)作为表面活性剂时,温度超过75℃黏度才出现下降趋势.值得注意的是,黏度随剪切速率的变化规律归因于材料自身的剪切变稀行为.在40～90℃温度区间内,相变材料的最大热容为182 kJ/kg,是相同条件下水介质的4.3倍.添加导热油可显著提高材料的导热性能,50℃时导热系数由0.233 W/(m·K)提高至0.456 W/(m·K),当温度升至60℃时,这种趋势更加明显.     

聚乙二醇在相变纺织材料上的应用研究

对聚乙二醇（PEG）进行冷热循环处理时，其超分子结构会发生某种相变，从而改变宏观性质而具有特殊的蓄热调温性能。PEG的相变温度随聚合度变化而变化，在服装应用方面一般采用30～35℃，接近于体温的PEG。以PEG作为相变材料用不同方式添加到纺织材料上，可以使织物具有双向调温的特殊功能。     

应用蒸汽相变促进WFGD系统脱除细颗粒的技术分析

依据蒸汽相变促进细颗粒凝并长大的机理及典型的湿法烟气脱硫(WFGD)工艺特征,提出脱硫塔出口设置蒸汽相变室,以建立细颗粒凝结长大所需要的过饱和环境,进而提高WFGD系统对细颗粒的脱除效率.综合WFGD系统的腐蚀机理及水汽不易在低表面能材料表面凝结的特性,提出采用具有良好耐腐蚀性能的低表面能材料作为凝结室的内壁面或壁面衬...     

热氨融霜过程多相相变流动液击形成机理研究

热氨融霜多相流动液锤诱发的回气总管频现爆管和穿孔腐蚀事故的预防仍是一项技术挑战。基于进口速度突变和瞬态冷凝与汽化相变直接驱动力,建立了描述多相相变流动液击形成过程的理论模型及其数值模拟算法,研究了回气总管热氨蒸汽与深冷液氨多相分层流动液击的形成机理,研究结果表明:在进口流速突变条件下,瞬态冷凝与汽化相变多相流动诱发的液击压强是无相变多相流动液击压强4倍左右,考虑相变驱动是准确预测多相流动液击的理论前提,多相流动液锤压力显多波型大幅脉动波动变化,且随着氨液剩余填充量增加而增大,而深冷液氨区局部液击压力降至液氨的饱和蒸汽压所诱发的空泡溃灭是导致回气总管频现穿孔腐蚀的直接原因。     

低温液体在水中快速相变过程流动与传热数值模拟

用试验和理论分析的方法对快速相变爆炸强度的预测缺乏定量模型,因此建立了一种欧拉-欧拉双流体多相流模型与传热模型相互耦合的数值模型,并通过与Clarke H将液氮喷射入水的快速相变试验数据对比来验证模型的可靠性和正确性。通过数值计算得出快速相变过程中流场、压力场、温度场随时间变化的情况,探讨了快速相变的传热机理。结果表明:快速相变是强制对流、膜态沸腾、爆发沸腾和核态沸腾之间的转换过程;相间换热系数随时间的无量纲变化关系可以用3个高斯分布的叠加来描述。     

相变调温防护服用织物的阻燃性能研究*

为提高相变调温防护服的阻燃性能,以保障工作人员的生命安全,系统开展阻燃型相变微胶囊涂层织物的制备与阻燃性能研究。选取2种相变温度的相变微胶囊、2种阻燃基布,利用干法涂层工艺制备相变微胶囊涂层织物;选取2种阻燃剂,以45%和75%的比例涂覆在相变微胶囊涂层的表面,制成16种阻燃型相变微胶囊涂层织物。基于锥形量热仪进行涂层织物阻燃性能测试,分析阻燃剂对涂层织物阻燃性能的影响。结果表明:与未进行阻燃整理的涂层织物相比,有机硅阻燃剂涂层织物的总热释放量平均下降42.22%,磷氮型阻燃剂涂层织物的总热释放量平均下降25.07%,并且随着阻燃剂含量的增加,总热释放量呈下降趋势。另外,有机硅型阻燃剂明显降低了热释放速率与总热释放量,而磷氮型阻燃剂有效地延长了织物开始释放热量的时间和热释放速率达到峰值的时间。因此,2种阻燃剂从不同角度优化了相变微胶囊涂层织物的阻燃性能,提高了相变调温防护服的使用安全性。     

矿用降温服的研制及热舒适性研究

矿用降温服的研制与应用对于解决矿山人员的防暑降温具有重要意义。本文介绍了矿用降温服的工作原理及设计方案,并对矿用降温服的热舒适性进行理论研究和现场试验。结果表明:矿用降温服所采用蓄冷材料的相变温度为-4.6℃,相变潜热为255.1J/g。该矿用降温服具有良好的降温效果和热舒性。     

人体冷暖舒适性及服装保暖材料

众所周知，人是一个恒温的生物体，人体的核心温度一般保持在37℃左右，偏离该温度轻则会使人感觉不舒适，重则对人体造成伤害．甚至危及到生命安全。在人类实际的生产生活中．外界环境的温度大多和人体所需要的温度范围不一致。冬天，特别是在我国北方地区，最低可达-30℃～-40℃。在一些需要低温的工厂，例如冷库等．也     

喷射纤维防火保护材料进展

本文阐述了喷射无机纤维防火护层材料的组成、发展历史、应用现状和试验标准,讨论了喷射无机纤维防火护层材料在火灾中的喷射无机纤维变化过程,揭示了喷射无机纤维防火护层材料的防火保护机理与隔热原理.并提出了喷射无机纤维防火护层材料的发展方向与建议.     

网状多孔材料防爆性能研究进展

易燃易爆危险化学品事故影响大、危害广,给人们生活和企业生产带来了较大影响,抑制危险化学品火灾爆炸愈来愈引起人们的关注.介绍了多孔材料的基本信息,重点综述了网状多孔抑爆材料防爆性能的实验和数值模拟研究现状,提出了研究中存在的问题:(1)实际应用中,由于容器内部形状限制或内部仪器对容器空间的占用,填充材料时不可能都选取最佳的填充密度和留空率,应根据实际情况选择,但目前尚没有作为材料抑爆性能主要因素的填充密度、留空率与抑爆压力间的数学经验公式;(2)实验测得的抑爆压力为瞬时的间隔值,不一定是过程中的最高压力,由于材料的不透明性,高速摄像机不能完全观察到火焰具体的传播状况.最后结合最新的研究成果提出实验和数值模拟的设想,为以后的研究提出参考.     

几种鞋底材料耐油性能评价

本文对丁腈橡交（NBR）、聚氨酯（PU）、改性聚氯乙稀（PVC）等鞋底材料进行耐油性能试验，分析其在2，2，4-三甲基戊烷中浸泡后体积、质量和硬度等方面的变化规律，揭示变化机理，综合评价其耐油性能，提出对浸泡后体积缩小情况的总协定建议。     

警用热防护材料的应用研究和发展概况

热防护装备是警察面对火灾和高温时保存生存力和提高战斗力的必备装备,因此研究热防护材料的性能和防护机理显得尤为重要。本文分析了在警用领域热防护材料的研究现状,讨论了热防护材料的性能与表征方法,最后对新型热防护材料气凝胶的发展现状进行了介绍。     

矿井瓦斯控爆技术及材料研究进展

瓦斯爆炸灾害防治一直是我国煤矿安全研究的热点、难点。通过对国内外相关文献总结分析,从瓦斯抑爆装置、抑爆介质及抑爆机理3个方面综述了目前国内外矿井瓦斯抑爆技术及抑爆材料的研究现状,提出了未来的发展方向。研究结果表明:瓦斯抑爆技术的有效性和可靠性主要取决于抑爆介质的物理化学性质、控爆空间几何参数、爆炸特性参数和抑爆系统中爆炸探测方式等因素;结合瓦斯爆炸链式反应理论和探测技术的发展,研究应更多地关注抑爆过程的微观特性,揭示其详细的抑爆作用机理,为探寻新型高效、绿色抑爆材料提供更有力的理论支持。     

屏蔽服冷却系统对人体表面温度影响的研究*

为科学有效地论证多种方式组合的冷却屏蔽服在不同环境条件下对人体表面温度控制的效果,需要对冷却系统及人体敏感部位发热量进行客观评估。通过对5名健康男性的高温测试,探究人体在不同环境温度下体表温度的变化,得出胸部、背部及额头为热量最高部位,并构建以“人体-降温屏蔽服-外界环境”为主体的冷却系统数值模型,对不同环境中的屏蔽服冷却效果展开研究,分析穿戴冷却屏蔽服时人体躯干部分的温度分布及影响。结果表明:在屏蔽服中靠近胸部、背部部位引入相变材料和风扇,均可帮助人体降低体温,提高舒适度。     

通风条件对热塑性材料燃烧行为影响的试验研究

热塑性材料燃烧过程中,固体壁面火和液体油池火同时存在且相互影响.为了研究通风条件对受限空间内热塑性材料熔融流动燃烧行为的影响,选择5 mm厚的聚丙烯板材作为研究对象,设置了6种不同的通风条件,在ISO 9705标准燃烧室内,进行了一系列的大尺寸燃烧试验.试验过程中测量了热释放速率、CO体积分数以及温度场等火灾动力学参数.考虑到通风口宽度变化与高度变化的区别,引入了通风口位置高度的无量纲因子.结果表明,通风条件对热塑性材料的火灾规模有一定影响,并且通风口高度变化的影响比宽度变化的影响更显著.燃烧过程中,热释放速率峰值与修正后的通风因子呈线性关系.     

新型抗静电阻燃ABS、PP、PE材料

阐述了使ABS、PP、PE材料兼具抗静电、阻燃的机理,试验表明,选择与防静电剂相容的阻燃剂可使ABS、PP、PE材料获得良好的双防性能.