ارزیابی کارایی کامپوزیت پتوی آیروژل در برابر حریق مستقیم مواد پرانرژی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه زنجان

2 مرکز توسعه فناوری شیمیایی، تهران

10.22034/ijche.2023.394916.1306

چکیده

تولید مواد پر انرژی می‌تواند دارای ریسک احتراق ناگهانی با دماهای بسیار بالا باشد که سبب به مخاطره افتادن نفرات و تجهیزات می‌گردد. پتوی منعطف آیروژل دارای کمترین ضریب انتقال حرارت در میان عایق‌های حرارتی بوده و ضد حریق می‌باشد. در این تحقیق تجربی پتوی منعطف آیروژل با ضخامت 3 میلیمتر در فرم کامپوزیت دوخته شده با منسوجات نسوز و سازگار با بدن تهیه شده است و کارایی آن به منظور جلوگیری از انتقال گرما وقتی یک طرف آن در تماس با مواد پرانرژی در حال احتراق قرار داده می شود، ارزیابی شده است. بدین منظور از تست شعله در شرایط کنترل شده و تست میدانی با مواد پر انرژی استفاده شد. نتایج نشان می‌دهند کامپوزیت آیروژل با ضخامت کم، پتانسیل بسیار بالایی در جلوگیری از افزایش دما و سوختگی ناشی از احتراق مواد پرانرژی را دارد، وقتی عایق در تست میدانی در معرض احتراق مواد پرانرژی قرار می گیرد، دمای سمت دیگر آنها از دمای آستانه درد ( 44 درجه سلسیوس) پایین تر می ماند. همچنین تست های آزمایشگاهی نشان می دهند که کامپوزیت های ایروژلی زمان کافی جهت فرار از احتراق بدون آسیب دیدگی را فراهم می کنند. انعطاف و ضخامت کامپوزیت‌های ایروژلی به گونه‌ای است که امکان ساخت لباس های عایق و ضدحریق با آنها وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Performance of aerogel blanket composite against direct explosion of the energetic materials

نویسندگان [English]

  • Hasan Bargozin 1
  • Taher Yousefi Amiri 1
  • Ali Mehrafarin 2
1 University of Zanjan
2 Chemical Technology Development Center, Tehran
چکیده [English]

Energetic materials production has the risk of uncontrolled explosion at high temperature which is hazardous for personnel and equipment. Flexible aerogel blanket is fireproofing and has the lowest heat transfer among the thermal insulations. In this study, aerogel blanket with 3mm thickness have been used as insulating layer within multilayer composite textiles contain clothes which are fireproof and compatible with the body. Then, its performance as heat transfer barrier have been evaluated against explosion of the energetic materials. Direct fire testing at controlled conditions and field testing under uncontrolled explosion of the energetic materials have been performed. Results showed that aerogel composites have high capability in preventing from the temperature rising and burning of persons exposed in explosion of energetic materials. When aerogel composite exposed to explosion of energetic materials, the temperature of the other side of the composite did not exceed from the pain threshold temperature (44oC). Also, the experimental testing showed the aerogel composites provide sufficient time for escape and avoid from burn injury. Flexibility and thickness of the aerogel composites are such that it is possible to prepare insulating and fireproofing clothes using them.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silica aerogel
  • Flexible blanket
  • Nanoporous
  • Energetic materials explosion
  • Heat insulation
  • Fireproofing