论文部分内容阅读
摘要：纳米技术是近年来出现的一门高新技术，随着纳米技术和纳米材料的发展，其在社会多个领域都有了广泛的应用。本文在简单介绍纳米技术的基础上，对纳米技术在消防中的应用进行了探讨，论述了这一技术在消防技术新型领域中有着广阔的应用前景。
关键字：纳米技术；纳米消防；应用前景
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-347-01
纳米（nanometer）是一个长度计量单位，一纳米等于10亿分之一米，所谓的纳米技术是指在纳米空间内，通过特定的技术设计，实现原子或分子在纳米例子表面的排列组成，从而制造出具有特定性能的材料或器件的一门高新技术。随着这一技术的发展，其在包括生物、医药、化工、制造等各个领域都有了广泛的应用，在消防领域中也展现出了良好的发展前景。
一、纳米技术的发展
纳米材料是上世纪80年代中期发展起来的一种新型的材料，其发展最早可以追溯到70年代，当时已出现了实验室人工合成的纳米材料。由于纳米微粒的独特结构能使其产生小尺寸、宏观量子隧道、量子尺寸等多种效应，其材料表现出光、电、热、反射、吸收及生物活性等许多特殊的功能，作为介质扩散气体的速度极快，颗粒与生物细胞的物化作用很强，能很容易进入细胞内，且在使用时用量小、附加值极高，能够赋予材料意想不到的高性能，进入90年代以后，“纳米”快速发展起来，许多国家都相继投入了大量的人力、物力、财力到这一领域中。美国在1991年最早将纳米技术列入“政府关键技术”，之后，日本、德国等也将其列入国家技术发展的重点。
我国政府及科学界从上世纪90年代开始也对这一技术的发展给予了高度的重视，经过多年的发展，我国在纳米技术领域取得了瞩目的成就。目前这一技术已被广泛应用在包括微电子电力、制造业、农业、生物、医学、化学、能源、交通、国防等多个领域内。
二、纳米技术与消防技术
社会经济发展对消防要求的需求和科学技术的不断发展推动了消防技术的发展，我国自建国以来，尤其是改革开放之后，火灾科学和消防技术得到了快速的发展，建立成了一批具有国际水平的实验设施和专业化的消防科技队伍，研究开发出了包括火灾探测报警与灭火技术、消防标准化、火灾模化技术及性能消防安全设计、城市消防规划与灭火救援技术等在内的大量科技成果，消防主要产品和设备的制造水平显著提高，部分研究成果已接近甚至达到世界先进水平，极大地促进了消防事业的发展。
由于纳米材料表现出光、电、热、反射、吸收、生物活性等多种特殊功能，据有关研究表明，完全可以将纳米技术应用在玻璃、钢材等建筑材料的生产、防火涂料、灭火剂以及火警报警系统中，从而提高产品及系统的性能，促进消防技术的发展，进而提高火灾控制水平，减少损失，保障社会经济的良好运行及健康发展。
三、纳米技术在消防新型领域中的应用
纳米技术在消防中的应用主要有纳米燃阻剂、防火涂料、灭火剂、报警系统和消防装备五个方面。
1、纳米燃阻剂
阻燃剂是针对橡胶、塑料等一些有易燃性的聚合材料而研制出来的，将阻燃剂添加入可燃材料中能够较为有效地阻止易燃材料的燃烧或控制火势的蔓延，从而降低火灾的发生，提高火灾控制水平，减少由火灾造成的人员伤亡及经济损失。而根据科学家的研究，有些纳米材料具有很好的阻止燃烧的功能，因此，如果将这些具有阻止燃烧性能的材料添加进易燃材料中，就可以将可燃材料转变为难燃材料，目前，将纳米应用于阻燃剂的研究中，主要有纳米超细粉和阻燃纳米复合材料两个方面。
当前消防技术中使用的阻燃剂多是包括铝系阻燃剂、磷系阻燃剂等在内的无机阻燃剂，这些阻燃剂应用在可燃性聚合物中，会对产品的工艺及产品的性能造成一定的影响，且有与分子较大，还会影响到产品的光洁度，给对产品外观产生不利的影响，因此就需要采用一定的技術对无机助燃剂的分子进行细化。纳米超细粉由于粒子变小，延展性更强，在阻燃性能上比铝系阻燃剂要高出许多，且由于直径比纤维直接小许多，能较为方便地添加到聚合物中，而不对工艺及产品表面造成太大的影响。
超细粉阻燃剂能够大大地提高可燃聚合物的阻燃性能，但需要对有毒气体及烟雾进行有效的控制，否则就会对环境造成不良的影响，因此，就需要研制出能够满足既满足聚合物机械性能要求，又能满足环境要求的阻燃纳米复合材料。纳米复合材料简单来说既是将
2、纳米防火涂料
在建筑材料中，未进行特殊处理的钢结构一般只能耐火15分钟，如果不采取一定的保护措施，钢结构建筑就会很快倒坍。通常，应用了大量钢结构的建筑会采取防火涂料技术来提高建筑的防火性能。纳米化学通过对防护涂料复合树脂、三氧化二锑及无机纤维三个重要的成分进行性能的改进，能极大地提高钢结构的防火性能。
3、纳米灭火剂
从干粉灭火器灭火原理分析中，可知其灭火的效率与颗粒的大小有着直接的关系，因而纳米灭火剂比起传统的微米级灭火器有着更高的灭火性能，而采用纳米技术开发出的干粉灭火剂和泡沫灭火剂还能具有更长的贮存期。
4、纳米火灾报警系统
由于纳米粒子具有化学活性强的特点，如果将纳米材料制作成气体或离子感烟探测器，并将探测器与微机联网，就能通过探测器对周围环境中的有毒气体、蒸汽、烟雾等更为敏感的定量探测，来提高火警的预报水平。
5、纳米消防装备
将纳米技术应用个人防护装备、特种消防车、灭火器器材等一些列的消防设备中，能够极大地提高消防设备的性能，以个人防护装备为例，目前消防战士的个人防护装备不但存在着耐热性差的问题，还十分笨重，不能进行长时间的工作，而利用纳米技术开发出的防火服不仅能提高防火服的耐热性，还十分轻便柔软，能实现设备轻量化和功能一体化，对提高火灾抢险工作效率，保证消防员人身安全有着十分重要的作用和价值。
结语：
纳米技术是人类社会发展中具有革命性意义的新技术，纳米材料材料所表现出光、电、热、反射、吸收及生物活性等许多特殊的功能，以及其用量少、附加值极高的优点使其在消防领域有着十分广阔的发展前景。
参考文献：
[1]尤飞，蒋军成.城市消防安全前沿技术及研究进展——新型主动和被动消防技术[J].消防科学与技术，2010，（6）.
[2]刘秋梦.纳米技术对消防技术的影响[J].现代职业安全，2009，（9）.
[3]姜敏，徐兰娣.浅谈纳米技术在消防技术领域的应用[J].福建质量管理，2009，（3）.
[4]王宗成，闻静.纳米技术将为消防注入新活力[J].中国消防，2006，（14）.
关键字：纳米技术；纳米消防；应用前景
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-347-01
纳米（nanometer）是一个长度计量单位，一纳米等于10亿分之一米，所谓的纳米技术是指在纳米空间内，通过特定的技术设计，实现原子或分子在纳米例子表面的排列组成，从而制造出具有特定性能的材料或器件的一门高新技术。随着这一技术的发展，其在包括生物、医药、化工、制造等各个领域都有了广泛的应用，在消防领域中也展现出了良好的发展前景。
一、纳米技术的发展
纳米材料是上世纪80年代中期发展起来的一种新型的材料，其发展最早可以追溯到70年代，当时已出现了实验室人工合成的纳米材料。由于纳米微粒的独特结构能使其产生小尺寸、宏观量子隧道、量子尺寸等多种效应，其材料表现出光、电、热、反射、吸收及生物活性等许多特殊的功能，作为介质扩散气体的速度极快，颗粒与生物细胞的物化作用很强，能很容易进入细胞内，且在使用时用量小、附加值极高，能够赋予材料意想不到的高性能，进入90年代以后，“纳米”快速发展起来，许多国家都相继投入了大量的人力、物力、财力到这一领域中。美国在1991年最早将纳米技术列入“政府关键技术”，之后，日本、德国等也将其列入国家技术发展的重点。
我国政府及科学界从上世纪90年代开始也对这一技术的发展给予了高度的重视，经过多年的发展，我国在纳米技术领域取得了瞩目的成就。目前这一技术已被广泛应用在包括微电子电力、制造业、农业、生物、医学、化学、能源、交通、国防等多个领域内。
二、纳米技术与消防技术
社会经济发展对消防要求的需求和科学技术的不断发展推动了消防技术的发展，我国自建国以来，尤其是改革开放之后，火灾科学和消防技术得到了快速的发展，建立成了一批具有国际水平的实验设施和专业化的消防科技队伍，研究开发出了包括火灾探测报警与灭火技术、消防标准化、火灾模化技术及性能消防安全设计、城市消防规划与灭火救援技术等在内的大量科技成果，消防主要产品和设备的制造水平显著提高，部分研究成果已接近甚至达到世界先进水平，极大地促进了消防事业的发展。
由于纳米材料表现出光、电、热、反射、吸收、生物活性等多种特殊功能，据有关研究表明，完全可以将纳米技术应用在玻璃、钢材等建筑材料的生产、防火涂料、灭火剂以及火警报警系统中，从而提高产品及系统的性能，促进消防技术的发展，进而提高火灾控制水平，减少损失，保障社会经济的良好运行及健康发展。
三、纳米技术在消防新型领域中的应用
纳米技术在消防中的应用主要有纳米燃阻剂、防火涂料、灭火剂、报警系统和消防装备五个方面。
1、纳米燃阻剂
阻燃剂是针对橡胶、塑料等一些有易燃性的聚合材料而研制出来的，将阻燃剂添加入可燃材料中能够较为有效地阻止易燃材料的燃烧或控制火势的蔓延，从而降低火灾的发生，提高火灾控制水平，减少由火灾造成的人员伤亡及经济损失。而根据科学家的研究，有些纳米材料具有很好的阻止燃烧的功能，因此，如果将这些具有阻止燃烧性能的材料添加进易燃材料中，就可以将可燃材料转变为难燃材料，目前，将纳米应用于阻燃剂的研究中，主要有纳米超细粉和阻燃纳米复合材料两个方面。
当前消防技术中使用的阻燃剂多是包括铝系阻燃剂、磷系阻燃剂等在内的无机阻燃剂，这些阻燃剂应用在可燃性聚合物中，会对产品的工艺及产品的性能造成一定的影响，且有与分子较大，还会影响到产品的光洁度，给对产品外观产生不利的影响，因此就需要采用一定的技術对无机助燃剂的分子进行细化。纳米超细粉由于粒子变小，延展性更强，在阻燃性能上比铝系阻燃剂要高出许多，且由于直径比纤维直接小许多，能较为方便地添加到聚合物中，而不对工艺及产品表面造成太大的影响。
超细粉阻燃剂能够大大地提高可燃聚合物的阻燃性能，但需要对有毒气体及烟雾进行有效的控制，否则就会对环境造成不良的影响，因此，就需要研制出能够满足既满足聚合物机械性能要求，又能满足环境要求的阻燃纳米复合材料。纳米复合材料简单来说既是将
2、纳米防火涂料
在建筑材料中，未进行特殊处理的钢结构一般只能耐火15分钟，如果不采取一定的保护措施，钢结构建筑就会很快倒坍。通常，应用了大量钢结构的建筑会采取防火涂料技术来提高建筑的防火性能。纳米化学通过对防护涂料复合树脂、三氧化二锑及无机纤维三个重要的成分进行性能的改进，能极大地提高钢结构的防火性能。
3、纳米灭火剂
从干粉灭火器灭火原理分析中，可知其灭火的效率与颗粒的大小有着直接的关系，因而纳米灭火剂比起传统的微米级灭火器有着更高的灭火性能，而采用纳米技术开发出的干粉灭火剂和泡沫灭火剂还能具有更长的贮存期。
4、纳米火灾报警系统
由于纳米粒子具有化学活性强的特点，如果将纳米材料制作成气体或离子感烟探测器，并将探测器与微机联网，就能通过探测器对周围环境中的有毒气体、蒸汽、烟雾等更为敏感的定量探测，来提高火警的预报水平。
5、纳米消防装备
将纳米技术应用个人防护装备、特种消防车、灭火器器材等一些列的消防设备中，能够极大地提高消防设备的性能，以个人防护装备为例，目前消防战士的个人防护装备不但存在着耐热性差的问题，还十分笨重，不能进行长时间的工作，而利用纳米技术开发出的防火服不仅能提高防火服的耐热性，还十分轻便柔软，能实现设备轻量化和功能一体化，对提高火灾抢险工作效率，保证消防员人身安全有着十分重要的作用和价值。
结语：
纳米技术是人类社会发展中具有革命性意义的新技术，纳米材料材料所表现出光、电、热、反射、吸收及生物活性等许多特殊的功能，以及其用量少、附加值极高的优点使其在消防领域有着十分广阔的发展前景。
参考文献：
[1]尤飞，蒋军成.城市消防安全前沿技术及研究进展——新型主动和被动消防技术[J].消防科学与技术，2010，（6）.
[2]刘秋梦.纳米技术对消防技术的影响[J].现代职业安全，2009，（9）.
[3]姜敏，徐兰娣.浅谈纳米技术在消防技术领域的应用[J].福建质量管理，2009，（3）.
[4]王宗成，闻静.纳米技术将为消防注入新活力[J].中国消防，2006，（14）.