(二)納米鋼結構防火涂料
鋼結構的耐火極限只有15min,如不采取防火保護措施火災中將在很短時間內倒塌。奧運工程采用大量鋼結構建筑,這些超高、超大、應用大量鋼結構的體育場館防火性能很差,如何提高奧運會場館消防安全水平,已經成為擺在設計、施工及消防部門面前一道共同的課題。目前采用防火涂料就是最有效的技術手段之一。納米化學將對防火涂料的3個最重要的成分進行改性和優選,從而獲得優異的鋼結構防火涂料。①納米無機-有機雜化樹脂納米級無機材料與有機分子復合形成具有共價鍵結合的復合樹脂。復合樹脂具有耐高溫、粘接強度高等特點。②納米三氧化二銻、氫氧化鎂材料。經實踐證實,由于具有更好的分布結構,納米三氧化二銻、氫氧化鎂作為阻燃助劑效果良好,可以大大提高阻燃性能,并能制成具有裝飾性的超薄涂料。③無機纖維,制備1種具有納米級纖維結構的無機纖維。運用特殊工藝將其制成納米級分散體,保證其與樹脂等材料的充分復合,使超薄涂料即使在燃燒后也具有高溫強度。
(三)納米滅火劑
納米技術的精髓就是從原子分子的精確操縱出發構建具有全新分子、排列形式的人造結構。微米級的氣溶膠為傳統滅火劑,與之相比納米級氣溶膠有全新的性能,其滅火效能有質的飛躍,也可稱其為納米滅火劑。
目前已有一些報導:將傳統的干粉滅火劑(NaHCO3、KHCO3、NH4H2PO4))制成納米材料。從干粉滅火劑的滅火原理來講,滅火效率與干粉顆粒的大小有關,在納米尺度范圍的干粉其滅火性能有明顯提高。采用納米技術開發新型干粉和泡沫滅火劑,不僅提高了滅火性能,還能延長滅火劑的有效貯存期。
(四)納米火災探測器
制作火災探測器是納米材料最有前途的應用領域之一。目前火災探測器的小型化、微型化和智能化是其主要發展方向,國內外火災探測器研究逐步集中在開發新型敏感材料的選擇性火災探測器上。在氣體探測器領域,由于納米材料粒度小,比表面積大,結晶表面催化活性強,極有可能開發出性能優良的氣敏元件,存在巨大的研究開發價值和商業前景。以往的探測器由于尺寸大,可用經典物理很好地描述,隨著探測器尺寸的微小型化,量子效應越來越起支配作用。從波動理論來看,尺寸大時發揮作用的是光波;而在量子效應起支配作用的范圍內,發揮作用的將是德布羅意波。利用納米粒子的電阻隨周圍環境中組成氣體的改變而發生變化的特性,可將納米材料制成敏感的探測裝置,對氣體進行檢測和定量測量,有關這方面的工作目前已有一些報道。
另外,納米粒子便于噴涂和質量控制,易極化和轉向,表現出較理想的電特性和動態特性,非常適用于瞬態信號的測量。根據不同的材料構成,用納米材料制作的氣敏元件可分為表面控制型和體控制型,以及由這兩種類型構成的復合控制型。
將納米材料應用于消防領域中的報警工作將是一個很有發展前途的方向。利用納米粒子化學活性強、化學反應選擇性好的特點,將納米材料制作成氣體探測器或離子感煙探測器,用來定量探測周圍環境中有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度,并將其與微機聯網,用以預報火災的發生并進行頂警。一方面,納米粒子的化學活性強,使用納米材料制作的傳感器或探測器能在極短的時間內作出反應,及早發出火災報警信號;另一方面,納米材料的選擇性遠遠高于普通材料,使用納米材料制作傳感器或探測器可大大提高預報的準確性,減少誤報率。這樣在燃燒初起或陰燃階段就能起到很好的探測作用,達到早期預報,降低火災損失的目的。