Paano nagbabago ang mga mekanikal na katangian ng pampalakas ng glass fiber sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura? Ano ang mga espesyal na kinakailangan para sa disenyo ng proteksyon ng sunog?

Mga Pagbabago sa Pagganap ng Mekanikal at Mga Kinakailangan sa Disenyo ng Proteksyon ng Sunog ng Mga Salamin na Pagpapalakas

1 、 Mga pagbabago sa mga mekanikal na katangian ng pampalakas ng hibla ng hibla sa ilalim ng mataas na temperatura na kapaligiran

Ang mga pagbabago sa pagganap ng mekanikal ng pampalakas ng hibla ng hibla sa ilalim ng mataas na temperatura ng kapaligiran ay nagpapakita ng mga halatang katangian ng yugto, partikular na ipinakita bilang:

Mababang saklaw ng temperatura (100-200 ℃)

Mga Pagbabago sa Pagganap: Ang lakas at nababanat na modulus ay dahan -dahang bumaba ng halos 10% -15%.

Mekanismo: Ang mataas na temperatura ay tumindi ang thermal motion ng mga molekula ng hibla ng salamin, na humahantong sa isang pagpapahina ng mga intermolecular na puwersa sa pagitan ng mga hibla, ngunit ang mga bono ng kemikal ay hindi pa nawasak.

Suporta ng Data: Ipinakita ng mga eksperimento na ang rate ng pagpapanatili ng makunat na lakas ng pampalakas ng hibla ng hibla ay tungkol sa 85% -90% sa 200 ℃.

Katamtamang saklaw ng temperatura (200-300 ℃)

Mga Pagbabago sa Pagganap: Ang pagganap ay makabuluhang bumababa, na may pagbawas ng 30% -50% sa lakas ng makunat at isang mas makabuluhang pagbaba sa nababanat na modulus.

Mekanismo: Ang mga bono ng kemikal (tulad ng mga bono ng SI-O) ay nagsisimulang masira, ang istraktura ng molekular na hibla ay nagpapabagal, at ang lakas ng interface ng bonding ay nagpapahina.

Suporta ng data: Sa 300 ℃, ang lakas ng makunat ay maaaring bumaba sa ibaba 50% ng normal na halaga ng temperatura, habang ang pagtaas ng pagpahaba ngunit bumababa ang kapasidad ng tindig.

Mataas na saklaw ng temperatura (> 300 ℃)

Mga Pagbabago sa Pagganap: Pagpapalambot, Pagtunaw, at kahit na pagkasunog, ganap na nawawala ang mga mekanikal na katangian.

Mekanismo: Ang resin matrix ay sumasailalim sa pagkabulok ng thermal, ang istraktura ng hibla ay naglaho, at ang materyal ay sumasailalim sa mga reaksyon ng carbonization o pagkasunog.

Suporta ng data: Kapag ang temperatura ay lumampas sa 400 ℃, ang pampalakas ng salamin ng hibla ay maaaring mawala ang integridad nito dahil sa pagkabulok ng dagta.

Ang mga paghahambing na pakinabang sa mga bar ng bakal

Mataas na paglaban sa temperatura: Ang pampalakas ng hibla ng salamin ay hindi nasusunog ng isang bukas na apoy sa ibaba 300 ℃, habang ang pampalakas ng bakal ay maaaring makaranas ng isang biglaang pagbagsak sa lakas sa itaas ng 600 ℃ dahil sa pagbabalat ng layer ng oxide.

Flame Retardancy: Ang Ultimate Oxygen Index (LOI) ng Glass Fiber Reinforcement ay tungkol sa 26% -35%, na mas mahusay kaysa sa mga ordinaryong materyales na polimer.

2 、 Mga Kinakailangan sa Disenyo ng Proteksyon ng Sunog para sa Fiberglass Reinforcement sa Mataas na Temperatura na Kapaligiran

Upang matiyak ang kaligtasan ng pampalakas ng fiberglass sa mataas na temperatura na kapaligiran, dapat sundin ng disenyo ng proteksyon ng sunog ang mga sumusunod na prinsipyo ng pangunahing:

Pagsunod sa pagbuo ng mga regulasyon sa pag -iwas sa sunog

Kompartimento ng sunog: Ayon sa 'Code para sa Fire Protection Design of Buildings ' (GB 50016), ang mga compartment ng sunog ay nahahati sa mga solong gusali ng pabrika na may isang lugar na ≤ 3000 square meters at maraming mga gusali ng kwento na may isang lugar na ≤ 2000 square meters.

Rating ng paglaban sa sunog: Ang rating ng paglaban sa sunog ng pinagsamang gusali ng pabrika ay hindi mas mababa kaysa sa antas ng dalawa, at ang mga partisyon na lumalaban sa sunog na may limitasyong paglaban sa sunog ng ≥ 2.0 na oras ay dapat gamitin sa mga pangunahing lugar (tulad ng seksyon ng pagtunaw).

Mga kinakailangan sa materyal at konstruksyon

Paghiwalay ng sunog: Ang mga lugar na may mataas na temperatura (tulad ng mga workshop sa kilong) at iba pang mga lugar ay dapat gumamit ng mga partisyon na lumalaban sa sunog na may limitasyong paglaban sa sunog na ≥ 2.0 na oras, at ang mga pintuan at bintana ay dapat gumamit ng mga pintuan na lumalaban sa sunog at windows.

Proteksyon ng istruktura: Para sa pampalakas ng hibla ng hibla na nakalantad sa mataas na temperatura, ang calcium silicate board (lumalaban sa sunog sa loob ng 4 na oras) o ceramic fiber blanket ay maaaring magamit para sa pambalot at proteksyon.

Ligtas na Evacuating Design

Paglabas ng setting: Ang bawat palapag ay dapat magkaroon ng hindi bababa sa 2 paglabas ng kaligtasan, at ang distansya ng paglisan ay dapat na ≤ 60m (para sa mga solong sahig) o ≤ 40m (para sa maraming sahig).

Mga Palatandaan ng Evacuation: I -install ang mga tagapagpahiwatig ng paglisan ng fluorescent upang matiyak ang kakayahang makita ng ≥ 10m pagkatapos ng pag -agos ng kuryente.

Pag -configure ng Pasilidad ng Proteksyon ng Sunog

Sistema ng Pag-exting ng Fire: Ang workshop ng High-Temperature ay nilagyan ng isang awtomatikong sistema ng pag-iwas ng apoy o sistema ng pagpatay ng gasolina, na may isang dinisenyo na pagkonsumo ng tubig ng ≥ 10L/s · ㎡.

Alarm Device: Mag -install ng isang linear na temperatura ng detektor na may isang temperatura ng alarma na nakatakda sa 58 ℃ (temperatura ng operating na 72 ℃).

3 、 Pag -aaral ng Kaso sa Mataas na Pag -optimize ng Pagganap ng Pagganap at Disenyo ng Proteksyon ng Sunog

Mga diskarte sa pag -optimize ng pagganap

Paggamot sa ibabaw: Ang pag-spray ng mataas na temperatura na lumalaban sa coatings (tulad ng silicone resin) ay maaaring dagdagan ang rate ng pagpapanatili ng lakas sa higit sa 60% sa 300 ℃.

Composite Modification: Pagdaragdag ng mga particle ng alumina o silikon na karbida upang madagdagan ang temperatura ng paglambot sa itaas ng 500 ℃.

Mga halimbawa ng aplikasyon sa engineering

Ocean Platform: Ang pag -ampon ng isang istraktura ng kumbinasyon ng nakabalot na pampalakas ng GFRP at UHPC, ang lakas ng bonding ay pinabuting sa pamamagitan ng paggamot sa sandblasting, at ang natitirang lakas ay ≥ 40% pagkatapos ng 1200 ℃ Pagsubok sa Pag -bake ng Sunog.

Suporta sa Tunnel: Pag -embed ng Phase Change Materials (PCM) sa layer ng proteksyon ng sunog upang sumipsip ng init at pagkaantala ng pagpapadaloy ng temperatura, binabawasan ang temperatura ng ibabaw ng pampalakas ng 50% -70%.

4 、 Mga Frontier ng Pananaliksik at Pamantayang Mga Mungkahi

Paraan ng Pagsusuri ng Pagganap

Thermal Mechanical Coupling Model: Ang pagsasama-sama ng equation ng pagpapadaloy ng init at konstitusyonal na relasyon, hulaan ang pag-uugali ng stress-strain ng mga materyales na pampalakas sa mataas na temperatura.

Residual Lakas ng Pagsubok: Matapos ang pag -init ng curve ng sunog ayon sa pamantayan ng ISO 834, subukan ang natitirang lakas ng makunat ng materyal na pampalakas.

Pamantayang Direksyon ng Pagpapabuti

Karagdagang mga tagapagpahiwatig ng pagganap ng mataas na temperatura: Magdagdag ng natitirang mga kinakailangan sa lakas ng 300 ℃ at 60 minuto sa 'glass fiber reinforced bar para sa civil engineering ' (JG/T 406).

Espesyal na Seksyon sa Disenyo ng Proteksyon ng Sunog: Bumuo ng dalubhasang mga alituntunin ng disenyo ng proteksyon ng sunog para sa mga salamin na hibla na pinatibay na mga istraktura, nililinaw ang sulat sa pagitan ng kapal ng proteksiyon na layer at limitasyon ng paglaban sa sunog.

Sa pamamagitan ng materyal na pagbabago, pag-optimize ng istruktura, at pamantayang pagpapabuti, ang kakayahang magamit ng pampalakas ng hibla ng hibla sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura ay maaaring makabuluhang mapabuti, na nagbibigay ng mas ligtas na mga solusyon para sa mga patlang tulad ng kemikal na engineering, transportasyon, at engineering sa dagat.