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【中国牛涂网，NTW360.com新闻资讯】红外光谱证明了气凝胶的隔热性能

根据美国灼伤协会的统计数据，由于职业性接触烧伤，每年大约有4 000名病人住院治疗1，并且还有许多没有统计报告的烧伤事故。由此失去的时间和产出、医疗费用、诉讼费用及与这些灼伤有关的其它影响，损失达数百万的利润，更重要的是，受害人忍受的精神上和肉体上的痛苦是金钱也买不到。世界各地的工业设施中有许多热的、不隔热的管道、容器和其他设备，它们都是危险源，能对员工造成接触性灼伤虽然大多数机构的目的是要保持工作场所员工的安全，解决起来往往非常困难，或者是要花费昂贵的代价去实施。

图1：按照ASTM C1055规定接触5秒造成的灼伤。

ASTM标准C1055和C1057为工艺工程师和系统分类者提供了详细的分析方法来确定如何使他们的工艺流程更安全且没有灼伤的危险，并规定了工作场所可接受的加热表面的状况2，3。这些认可的职业安全与卫生条例4标准还描述了使用仪器来测量这些安装系统所能提供的安全水平。

直到最近，当加热系统需要改进来保障人身安全时，可选择的方法仍是传统的隔热保温方法，如使用玻璃纤维或岩棉、对身体进行保护或采取管理措施。尽管采用传统的或含纤维的隔热材料足以减少灼伤危险，但是会增加保温层下的腐蚀风险，而且安装困难、代价很高，特别是遇到那些庞大，正在使用之中或者是设计复杂的系统时。

隔热涂料技术的最新进展对于那些寻找免于灼伤防护方法的加热系统运营商来说是一个突破。仅仅是一层薄涂层就能满足表面烧伤防护的安全要求。该隔热涂料可使用传统的方法喷涂，施工成本低于机械隔热的成本，且使最终产品非常耐用且耐腐蚀。

区分现有的隔热涂料的依据是所使用的隔热添加剂的类型。传统上，主要的隔热方法是使用空心的陶瓷微球，由于其中空结构，拥有改进的隔热性能。最近，配方设计师已经开始使用气凝胶粒子作为隔热涂料主要的添加剂。气凝胶，是一类高度多孔的固体材料，以其优异的保温隔热性能而著名，是采用无定形二氧化硅作为基础结构而制得的。这种多孔结构材料的热导率约为0.012W / m·K，气 凝胶功能涂料毎道涂层的施工厚度可达60密耳或更大。所有待测涂料的典型性能见表1。

根据应用时所需的热阻规定隔热涂层的厚度。表1中，对不同涂层的热阻的比较显示气凝胶涂层的单道热阻是陶瓷微球的涂层的6～11倍。这意味着需要6～11道的陶瓷涂层才能与一道气凝胶功能涂层A相当。在测量基材温度时为了能获得安全的表面接触条件，陶瓷涂层需要多道，从而导致成本大幅增加，这是因为延长了设备安装时间、设备停机时间和其他它设备的安装延迟等。相比之下，在使用温度高达200 ℃的情况下，单道气凝胶隔热涂层能提供更好的免于灼伤的保护作用。

气凝胶涂料：人身安全保障的未来

今天在几乎所有的工业及商业环境中都存在热的表面，而为了符合OSHA法规和内部安全指南的要求，设施运营商必须保护员工远离这些危害。气凝胶添加剂，如卡博特公司的Enova ® 气凝胶，允许配方设计师制造出新一代的保护涂料，用于要求人员不接触热的表面的应用场合。施工更容易且性价比更高，测试表明，与其他市售涂料相比，气凝胶隔热涂料在免于灼伤保护方面提供了更为戏剧性的改进——为设施运营商寻求解决人身保护方法提供了一个突破性的机会。

参考文献

1 American Burn Association 2012 Burn IncidenceFact Sheet, http://>

2 ASTM Standard C1055 (2009), Standard Guide forHeated System Surface Conditions that Produce Contact Burn Injuries, ASTMInternational, West Conshohocken, PA.

3 ASTM Standard C1057 (2010), Standard Practicefor Determination of Skin Contact Temperature from Heated Surfaces UsingMathematical Model and Thermesthesiometer, ASTM International, WestConshohocken, PA.

4 Occupational Safety and Health StandardsInterpretation Letter, Aug 19, 1998, http : //>

5 Moritz, A.R.; Henriques, F.C. Studies ofThermal Injury Part II. The Relative Importance of Time and Surface Temperaturein the Causation of Cutaneous Burns, American Journal of Pathology 1947, 23, 695-720.

6 Wu, Y.C. Control of Thermal Impact for ThermalSafety, AIAA Journal 1977, 15 No 5, 674.

7 Marzetta, L.A. Engineering and ConstructionManual for an Instrument to Make Burn Hazard Measurements, Feb 1974, NFSTN-S16, National Bureau of Standards, Washington, D. C.

作者：Jason Koravos、Catherine Norwood、Peter Pescatore 和James Pidhurney |卡博特公司，马萨诸塞州比尔里卡

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