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消防服用相變材料的選取原則和方法

[日期:22-07-06]

    根據(jù)人體在高溫環(huán)境中的熱防護(hù)需求、運(yùn)動(dòng)需求以及適用于服裝相變材料(PCM)的要求,選擇應(yīng)用于高溫防護(hù)服的PCM要滿足以下幾個(gè)原則:
 
1、相變材料的相變溫度需要滿足應(yīng)用要求。相變溫度應(yīng)符合人體穿著高溫消防服時(shí)的舒適溫度。
 
2、適宜的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
 
3、相變潛熱高,即具有較大的儲(chǔ)能容量。由于消防服的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦邷丨h(huán)境,所以對相變材料的熱焓值要求較高。
 
4、具有可逆的相態(tài)轉(zhuǎn)變過程??赡嫘圆缓脤⒂绊懘┲陌踩院褪孢m性。重復(fù)性不好會(huì)減少服裝的使用壽命,同時(shí)增加經(jīng)濟(jì)成本。
 
5、相態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)體積變化越小越好,相變體積變化過大的材料是沒有實(shí)用價(jià)值的。對消防服而言,體積變化太大不僅會(huì)使相變材料的封裝難度大而且封裝后的耐用性也會(huì)降低,此外還會(huì)影響著裝后人體運(yùn)動(dòng)的靈活性。
 
6、可靠的相轉(zhuǎn)變過程。相態(tài)轉(zhuǎn)變過程中不會(huì)出現(xiàn)降解和變化,使用壽命要大于5000次熱循環(huán)(每一次正過程和逆過程為一次熱循環(huán))以上。
 
7、蒸汽壓力足夠小。在應(yīng)用的溫度范圍內(nèi),相變材料的蒸汽壓要足夠小或者根本沒有蒸氣壓。
 
8、物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。對應(yīng)用于消防服中的相變材料的化學(xué)和物理性質(zhì)的穩(wěn)定性要求非常高,要無毒、不可燃、無腐蝕性、無危險(xiǎn)性,不污染環(huán)境,相變過程無任何化學(xué)反應(yīng),保證附加的相變材料對人體不會(huì)造成傷害。
 
9、無過冷現(xiàn)象。大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域要求相變材料在相變時(shí)不能存在過冷現(xiàn)象,即降溫過程的相變溫度不低于升溫過程的相變溫度。
 
10、經(jīng)濟(jì)效益成本。相變材料的原材料易得,生產(chǎn)工藝不能太復(fù)雜,成本不能太高。
 
    應(yīng)用于不同領(lǐng)域的相變材料所要求的溫度不同,要在應(yīng)用之前對相變材料進(jìn)行具體選擇。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域需求的相變溫度,通過現(xiàn)有的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對相變拿材料進(jìn)行分類和匯總,再根據(jù)具體選擇原則選擇合適的相變材料。
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