一、蛭石
蛭石是一种天然、无毒的矿物质,在高温作用下会膨胀的矿物。它是一种比较少见的矿物,属于硅酸盐。其晶体结构为单斜晶系,从外形上它看上去像云母。蛭石是一定的花岗岩水合时产生的。它一般与石棉同时产生。由于蛭石有离子交换的能力,它对土壤的营养有极大的作用。2000年世界的蛭石总产量超过50万吨。最主要的出产国是中国、南非、澳大利亚、津巴布韦和美国。
蛭石是一种与蒙脱石相似的粘土矿物,为层状结构的硅酸盐。一般由黑云母经热液蚀变或风化变成。它有时以粗大的黑云母样子出现(这是蛭石的黑云母假象),有时则细微得成为土壤状。把蛭石加热到300℃时,它能膨胀20倍并发生弯曲。这时的蛭石有点像水蛭(水蛭俗称蚂蟥),因此它有了这么一个名字。蛭石一般为褐、黄、暗绿色,有油一样的光泽。加热后它们变成灰色。蛭石可用作建筑材料、吸附剂、防火绝缘材料、机械润滑剂、土壤改良剂等等。
二、珍珠岩
珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩,经急剧冷却而成的玻璃质岩石,因其具有珍珠裂隙结构而得名。珍珠岩矿包括珍珠岩,黑曜岩和松脂岩。三者的区别在于珍珠岩具有因冷凝作用形成的圆弧形裂纹,称珍珠岩结构,含水量2~6%;松脂岩具有独特的松脂光泽,含水量6~10%;黑曜岩具有玻璃光泽与贝壳状断口,含水量一般小于2%。
珍珠岩原砂经细粉碎和超细粉碎,可用于橡塑制品、颜料、油漆、油墨、合成玻璃、隔热胶木及一些机械构件和设备中作填充料。珍珠岩经膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料。具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小,且无毒、无味、防火、吸音等特点,广泛应用于多种工业部门。
三、铝酸钙水泥
铝酸钙水泥是以一铝酸钙(CaO•Al2O3)或二铝酸钙(CaO•2Al2O3)为主要矿物成分的水泥。它是以天然铝矾土或工业氧化铝与碳酸钙(石灰石)按一定比例配合,经煅烧或电熔而制成的,也有用铁矾土与石灰石配合经熔融而制成。
铝酸钙水泥按其化学成分可分为普通铝酸钙水泥(Al2O3 53~72%,CaO 21~35%)和纯铝酸钙水泥(Al2O3 72~82%,CaO 19~23%)两类。普通铝酸钙水泥又可分为低铁型(Fe2O3<2%)和高铁型的(Fe2O37~16%)两种,低铁型的铝酸钙水泥又可分为矾土水泥(Al2O3 53~56%,CaO 33~35%)、铝-60水泥(Al2O3 59%~61%,CaO 27~31%)和低钙铝酸盐水泥(Al2O3 65~70%,CaO 21~24%)。纯铝酸钙水泥又可分为普通型(Al2O3 72~78%)和超高铝型(Al2O3 78~85%)的两种。此外还有快硬早强铝酸钙水泥。
四、氯氧镁水泥
镁水泥是一种特殊品种水泥,因它是由法国人索瑞尔(Sorel)于1867年发明的,所以又称氯氧镁水泥。同时,它以氧化镁为主要成分,人们习惯上又称为镁氧水泥。在许多企业,人们根据它以氧化镁和氯化镁两种镁化合物为主要原料的特点,又简称之为双镁水泥。平常,人们也习惯称之为菱镁胶凝材料,因为他的主要原料轻烧镁粉是用菱镁矿石煅烧而成的。后来,人们又用玻璃纤维来增强镁水泥制得无机复合材料,将此称为无机玻璃钢,至此镁水泥又有了新的称呼即无机玻璃钢。
氯氧镁水泥制品在我国应用较为广泛,氯氧镁水泥制品突出的优点为容重小,强度高,耐磨性能好,由于氯氧镁水泥在低温下水化速率放慢,生产制品的时间延长,模具的周转率降低,生产效率低。
五、玻璃纤维
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
六、陶瓷纤维
陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料,具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点,因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用.近几年由于全球能源价格的不断上涨、节能已成为中国国家战略的背景下,比隔热砖与浇筑料等传统耐材节能达10-30%的陶瓷纤维在中国国内得到了更多更广的应用,发展前景十分看好。
到目前为止,中国国内现在大大小小的陶瓷纤维生产厂家共有二百多家,但分类温度为1425℃(含锆纤维)及以下的陶瓷纤维的生产工艺,只分为甩丝毯与喷吹毯两种。
七、芳纶纤维
芳纶全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber(杜邦公司的商品名为Kevlar),是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的 5~6倍 ,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。芳纶的发现,被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
芳纶主要分为两种,对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA)。
八、酚醛树脂
酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。
1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂,1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法,使酚醛树脂实现工业化生产,1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂,开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。主要用于生产压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。
九、阻燃高分子材料
阻燃高分子材料的加工及应用常见阻燃高分子有以下几类应用:
常见阻燃高分子有以下几类应用:
1.阻燃聚酯纤维。主要应用集中在磷系阻燃聚酯上。 阻燃聚酯纤维。 阻燃聚酯纤维 主要应用集中在磷系阻燃聚酯上。
2.阻燃聚酰胺。主要应用集中在无卤素、力学性能优良的 阻燃聚酰胺。 阻燃聚酰胺 主要应用集中在无卤素、 阻燃聚酰胺。 阻燃聚酰胺。
3.阻燃热塑性聚酯塑料。发展比较成熟的有含卤阻燃剂和 阻燃热塑性聚酯塑料。 阻燃热塑性聚酯塑料含磷阻燃剂。 如阻燃PET/PBT/PC等。 含磷阻燃剂。 如阻燃等
4.阻燃聚乙烯。由于阻燃聚乙烯。为易燃材料,阻燃聚乙烯由于PVC为易燃材料,且是主要的电缆材 为易燃材料 阻燃性能的提高对于安全使用十分重要。 料,阻燃性能的提高对于安全使用十分重要。
5.阻燃聚丙烯。PP也是易燃材料,它的阻燃主要采用溴阻燃聚丙烯。 也是易燃材料 也是易燃材料,阻燃聚丙烯 化物和三氧化二锑复合阻燃体系、有机硅复合阻燃体系、化物和三氧化二锑复合阻燃体系、有机硅复合阻燃体系、 膨胀阻燃体系等。 膨胀阻燃体系等。
6.阻燃复合材料。主要有 PET、PBT、PS与粘土纳 阻燃复合材料。 阻燃复合材料主要有PA、 、 、 与粘土纳 米材料复合阻燃体系。 米材料复合阻燃体系。
十、阻燃木材
用物理或化学方法提高木材抗燃能力的方法。目的是阻缓木材燃烧,以预防火灾的发生,或争得时间,快速消灭已发生的火灾。木材的碳氢化合物含量高,是易燃材料。迄今尚无使木材在靠近火源时不燃烧的方法。木材阻燃的要求是降低木材燃烧速率。减少或阻滞火焰传播速度和加速燃烧表面的炭化过程。这对建筑、造船、车辆制造等工业部门至为重要。
木材燃烧和阻燃机理 当木材遇100℃高温时,木材中的水分开始蒸发;温度达180℃时,可燃气体如一氧化碳、甲烷、甲醇以及高燃点的焦油成分等开始分解产生; 250℃以上时木材热解急剧进行,可燃气体大量放出,就能在空气中氧的作用下着火燃烧;400~500℃时,木材成分完全分解,燃烧更为炽烈。燃烧产生的温度最高可达900~1100℃。
燃烧时,表层逐渐炭化形成导热性比木材低(约为木材导热系数的1/3~1/2)的炭化层。 当炭化层达到足够的厚度并保持完整时,即成为绝热层,能有效地限制热量向内部传递的速度,使木材具有良好的耐燃烧性。利用木材这一特性,再采取适当的物理或化学措施,使之与燃烧源或氧气隔绝,就完全可能使木材不燃、难燃或阻滞火焰的传播,从而取得阻燃效果。
十一、其他防火材料