Огнеупорные материалы
В связи с быстрым развитием таких отраслей, как строительство, транспорт и энергетика, требования к безопасности материалов возрастают, особенно в области пожарной безопасности. Традиционные теплоизоляционные материалы постепенно выявляют свои ограничения из-за воспламеняемости, высокого дымообразования и высокой скорости выделения тепла. На этом фоне новые композитные материалы с превосходными огнезащитными свойствами стали предметом активных исследований. Модифицированный порошок волластонита, как природный минеральный ресурс, постепенно становится важным компонентом высокоэффективных огнезащитных теплоизоляционных и огнеупорных материалов благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам.
Волластонит (CaSiO?) — это цепочечный метасиликатный минерал с игольчатой ??или волокнистой кристаллической структурой. В своем природном состоянии он обладает низкой поверхностной активностью и плохой совместимостью с органическими матрицами.
В огнезащитных материалах модифицированный порошок волластонита действует в основном за счет трех синергетических механизмов: ?эффект обугливания?, ?тепловой барьер? и ?эндотермическое охлаждение?.
В последние годы в ряде крупных строительных проектов начали использовать композитные теплоизоляционные и огнезащитные плиты с модифицированным порошком волластонита в качестве основы.
По сравнению с традиционными огнезащитными добавками, такими как галогенированные антипирены (например, бромиды), модифицированный порошок волластонита является не содержащим галогенов, нетоксичным и экологически чистым природным минеральным материалом. Он не образует вредных веществ, таких как диоксины и полициклические ароматические углеводороды, в процессе производства и использования, что соответствует регламенту ЕС REACH и стратегическим целям Китая по ?двойному углеродному балансу?. Кроме того, месторождения волластонита многочисленны, особенно в провинциях Цзянси и Внутренняя Монголия в Китае, где запасы огромны, что дает преимущество в использовании местных ресурсов. Применение модели циклической экономики позволяет не только снизить затраты на сырье, но и обеспечить эффективное повторное использование ресурсов, способствуя трансформации строительной отрасли в сторону низкоуглеродного и экологически чистого развития. Тенденции развития и технологические прорывы. С непрерывным развитием новых материальных технологий расширяются и границы применения модифицированного порошка волластонита. Будущие исследования будут сосредоточены на многофункциональных интегрированных конструкциях, таких как разработка композитных материальных систем с функциями самовосстановления, интеллектуального контроля температуры и электромагнитного экранирования. Одновременно, с помощью искусственного интеллекта в проектировании рецептур и анализа больших данных, можно добиться точного контроля параметров процесса модификации, повышая точность прогнозирования характеристик материала. Кроме того, ожидается, что комплексное применение передовых технологий, таких как контроль микро- и наноструктур, многомасштабное проектирование интерфейсов и модификация полимеризацией in situ, приведет к созданию нового поколения высокоэффективных огнестойких и теплоизоляционных материалов, обеспечивающих ключевую материальную основу для сценариев с высоким уровнем безопасности, таких как умные города, аэрокосмическая отрасль и атомные электростанции.