ໃນວິທະຍາສາດຄວາມປອດໄພຂອງໄຟ, "ການສະກັດກັ້ນຄວັນໄຟ" ແລະ "ການຕິດໄຟ" ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນເທົ່າທຽມກັນແຕ່ມີກົນໄກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕາມຈຸດປະສົງຫຼັກ.ສັງກະສີ borate(ເອົາ 2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດເປັນຕົວຢ່າງ) ຖືກຮັບຮູ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າເປັນຕົວຊ່ວຍສະກັດກັ້ນຄວັນໄຟທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ປະສິດທິພາບທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງມັນບໍ່ແມ່ນຍ້ອນການດໍາເນີນການດຽວ, ແຕ່ແທນທີ່ຈະເປັນຜົນມາຈາກການສົມທົບທາງເຄມີຫຼາຍຂັ້ນຕອນ, ຫຼາຍຂະຫນາດແລະທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ເກີດຂຶ້ນພ້ອມໆກັນໃນໄລຍະ condensed ແລະໄລຍະອາຍແກັສ, ແລະແລ່ນຜ່ານຂະບວນການເຜົາໃຫມ້ທັງຫມົດ. ບົດຄວາມນີ້ຈະວິເຄາະຢ່າງເປັນລະບົບກ່ຽວກັບວິທີຄວບຄຸມການຜະລິດ ແລະ ປ່ອຍຄວັນອອກຈາກແຫຼ່ງກຳເນີດ ໂດຍການສ້າງ "ເຄືອຂ່າຍສະກັດຄວັນໄຟສາມມິຕິ".
ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ມັນຄວນຈະໃຫ້ຄວາມກະຈ່າງແຈ້ງວ່າຄວັນຢາສູບສ່ວນຫຼາຍແມ່ນ aerosol ທີ່ປະກອບດ້ວຍອະນຸພາກຄາບອນທີ່ຖືກໂຈະ (soot) ແລະ droplets ອິນຊີທີ່ເກີດຈາກການເຜົາໃຫມ້ບໍ່ສົມບູນຂອງໂພລີເມີ. ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັກຂອງການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບແມ່ນຢູ່ໃນ:
1. ສົ່ງເສີມການຜຸພັງທີ່ສົມບູນ ແລະຫຼຸດຜ່ອນການສ້າງອະນຸພາກຄາບອນ.
2. ຈັບແລະແກ້ໄຂອະນຸພາກກາກບອນເພື່ອປ້ອງກັນການຫລົບຫນີຂອງພວກເຂົາ.
3. ປ່ຽນເສັ້ນທາງປະຕິກິລິຍາການເຜົາໃຫມ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການລະເຫີຍຂອງອິນຊີ.
ສັງກະສີ borate ກໍາລັງພັດທະນາໂຄງການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບຢ່າງເປັນລະບົບຢູ່ປະມານສາມຈຸດນີ້.
ຜົນກະທົບຂອງການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບຂອງສັງກະສີ borate ສາມາດແບ່ງອອກຢ່າງຊັດເຈນເປັນສາມຂັ້ນຕອນຂອງອຸນຫະພູມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຊິ່ງສາມາດກວດສອບໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໂດຍຜ່ານການທົດສອບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄວັນໄຟໂດຍໃຊ້ thermogravimetric infrared spectroscopy (TGA-FTIR) ແລະ cone calorimeter.
ໃນລະດັບອຸນຫະພູມນີ້, zinc borate ປ່ອຍນ້ໍາຜລຶກຂອງມັນ:
·ກົນໄກແລະຫນ້າທີ່:
· ຄວາມເຢັນ: ການລະເຫີຍຂອງນ້ໍາແມ່ນຂະບວນການ endothermic ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ປະສິດທິຜົນເຮັດໃຫ້ຄວາມເຢັນຂອງໂພລີເມີ matrix, ຊ້າລົງການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາການເກີດຂອງທາດອາຍຜິດທີ່ເຜົາໃຫມ້ແລະຄວັນຢາສູບ.
· ການເຈືອຈາງທາງກາຍະພາບ: ອາຍນໍ້າທີ່ປ່ອຍອອກມາຈະເຈືອຈາງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຜະລິດຕະພັນ pyrolysis ທີ່ລະເຫີຍ ແລະ ອົກຊີເຈນຢູ່ໃນເຂດແປວໄຟ, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍສະກັດກັ້ນການເຜົາໃຫມ້ ແຕ່ຍັງສົ່ງເສີມການອອກຊີເຈນຂອງທາດອາຍແກັສຂອງບາງອົງປະກອບທີ່ລະເຫີຍໄດ້, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນປ່ຽນເປັນ CO ₂ ແລະ H₂O ຫຼາຍກວ່າການລະເຫີຍ.
ນີ້ແມ່ນຂັ້ນຕອນທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບດ້ວຍ zinc borate. ຫຼັງຈາກການຂາດນ້ໍາ, ສັງກະສີ metaborate (2ZnO·3B₂O₃) melts ເພື່ອສ້າງເປັນ viscous, impermeable boron zinc ອົກຊີເຈນທີ່ລະລາຍແກ້ວ, ກວມເອົາພື້ນຜິວຂອງໂພລີເມີແລະຊັ້ນຄາບອນທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ.
·ກົນໄກແລະຫນ້າທີ່:
1. ສິ່ງກີດຂວາງທາງກາຍະພາບ ແລະ ການຈັບພາບ: ຊັ້ນຂອງແກ້ວລະລາຍນີ້ແມ່ນຄ້າຍຄື "ກອງທີ່ຕິດ" ເຊິ່ງສາມາດຈັບ ແລະ ຫຸ້ມອະນຸພາກຄາບອນ (ຂີ້ຕົມ) ແລະ tar ຄ້າຍຄື macromolecules ທີ່ຫລົບໜີອອກຈາກຮ່າງກາຍໂພລີເມີ, ລັອກພວກມັນໃນໄລຍະການຂົ້ນແລະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ພວກມັນເຂົ້າສູ່ໄລຍະອາຍແກັສເພື່ອສ້າງເປັນຄວັນຢາສູບ.
2. ການຜຸພັງ catalytic: Molten borates ເປັນ catalyst oxidation ທີ່ດີເລີດ. ມັນສາມາດກະຕຸ້ນການຜຸພັງຢ່າງເລິກເຊິ່ງຂອງອະນຸພາກຄາບອນແລະຊິ້ນສ່ວນອິນຊີທີ່ຖືກຈັບໂດຍມັນຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບໄລຍະອາຍແກັສຂົ້ນ, ປ່ຽນພວກມັນເຂົ້າໄປໃນ CO ₂, ດ້ວຍວິທີນີ້ໂດຍກົງ "ກໍາຈັດ" ສານຄວັນຢາສູບທີ່ມີທ່າແຮງຢູ່ໃນແຫຼ່ງ.
3. ສົ່ງເສີມການສ້າງຖ່ານ: ຊັ້ນແກ້ວນີ້ສາມາດສະຖຽນລະພາບແລະເສີມສ້າງໂຄງສ້າງຂອງຊັ້ນ char ຂະຫຍາຍ. ຊັ້ນ char ທີ່ສົມບູນຫຼາຍຫມາຍຄວາມວ່າການເຜົາໃຫມ້ pyrolysis ຫນ້ອຍແມ່ນຜະລິດ, ຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍຄວັນຢາສູບໂດຍທາງອ້ອມ.
ໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ໃນທີ່ສຸດລະບົບປະກອບເປັນຊັ້ນທີ່ຄົງທີ່, porous ແຕ່ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງສັງກະສີ borate/carbon/metal oxide composite ceramics.
·ກົນໄກແລະຫນ້າທີ່: ຊັ້ນທີ່ຕົກຄ້າງນີ້ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງດ້ານຄວາມຮ້ອນສູງທີ່ສຸດແລະສາມາດເປັນສິ່ງກີດຂວາງທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ, ປ້ອງກັນການເສື່ອມໂຊມຂອງວັດສະດຸພາຍໃນແລະການສ້າງຄວັນໄຟໃນພາຍຫລັງ, ຮັບປະກັນປະສິດທິພາບໃນໄລຍະຍາວຂອງການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບ.
ຄວາມສາມາດໃນການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບຂອງສັງກະສີ borate ໄດ້ຖືກປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອປະສົມກັບສານຕ້ານການໄຟໄຫມ້ອື່ນໆ, ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຄຸນຄ່າຫຼັກຂອງມັນເປັນຕົວແທນທີ່ປະສົມປະສານ.
·ຜົນກະທົບ synergistic ກັບ halogens (ເຊັ່ນ: Cl ໃນ PVC):
·ໃນລະບົບ halogenated, zinc borate ສາມາດປະຕິກິລິຍາກັບ hydrogen halides (HCl) ທີ່ປ່ອຍອອກມາເພື່ອຜະລິດ zinc chloride (ZnCl ₂) ແລະ boron oxychloride.
· ZnCl ₂ແມ່ນຕົວເລັ່ງອາຊິດ Lewis ທີ່ແຂງແຮງກວ່າທີ່ສາມາດກະຕຸ້ນປະຕິກິລິຍາຂ້າມເຊື່ອມຕໍ່ແລະການມີກິ່ນຫອມຂອງໂພລີເມີ (ເຊັ່ນ PVC) ຢ່າງແຂງແຮງ, ສົ່ງເສີມການສ້າງຊັ້ນ char ທີ່ຫນາແຫນ້ນ (i.e. "catalytic char"), ດັ່ງນັ້ນການຍັບຍັ້ງການຜະລິດຂອງ soot ໃນຂັ້ນຕອນກ່ອນຫນ້າ. ນີ້ແມ່ນຄລາສສິກ "boron zinc halogen" ກົນໄກການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບ synergistic ternary.
· ຜົນກະທົບ Synergistic ກັບ hydroxides ໂລຫະ (ATH/MDH):
·ມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທີ່ດີລະຫວ່າງອຸນຫະພູມການເສື່ອມໂຊມຂອງສັງກະສີ borate ແລະ ATH/MDH. ATH/MDH decomposes ແລະດູດຄວາມຮ້ອນ, dehydrates ແລະສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ (~ 200-300 ℃), ໃນຂະນະທີ່ zinc borate ສືບຕໍ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ (~ 300-500 ℃), ກອບເປັນຈໍານວນ "relay ອຸນຫະພູມ" ແລະຂະຫຍາຍລະດັບອຸນຫະພູມປະສິດທິພາບຂອງຜົນກະທົບສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບທັງຫມົດ.
1. ຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກແລະການກະແຈກກະຈາຍ: ສັງກະສີ borate ທີ່ລະອຽດອ່ອນແລະກະແຈກກະຈາຍເປັນແບບພິເສດສາມາດສະຫນອງການຕິກິຣິຍາທີ່ໃຫຍ່ກວ່າພື້ນທີ່ສະເພາະ, ເຮັດໃຫ້ຊັ້ນແກ້ວ molten ກວມເອົາໄວແລະຫນາແຫນ້ນ, ແລະມີປະສິດທິພາບການສະກັດກັ້ນຄວັນໄຟທີ່ສູງຂຶ້ນ.
2. ສະພາບຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ: ອຸນຫະພູມການເສື່ອມໂຊມແລະພຶດຕິກໍາການລະລາຍຂອງ trihydrate, monohydrate, ແລະ zinc borate ທີ່ບໍ່ມີນ້ໍາແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ, ແລະການເລືອກທີ່ກົງກັນຄວນເຮັດໂດຍອີງໃສ່ອຸນຫະພູມ decomposition ຂອງໂພລີເມີເມທຣິກເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການສົມທົບຂັ້ນຕອນ.
3. ຈໍານວນເງິນເພີ່ມເຕີມ: ມີປ່ອງຢ້ຽມຈໍານວນການເພີ່ມທີ່ເຫມາະສົມ. ຕໍ່າເກີນໄປເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນການຄຸ້ມຄອງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະມີປະສິດທິພາບ; ມູນຄ່າຫຼາຍເກີນໄປອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸແລະບໍ່ປັບປຸງປະສິດທິພາບການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ການທົດສອບ calorimeter ໂກນແມ່ນມາດຕະຖານຄໍາສໍາລັບການປະເມີນປະສິດທິພາບການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບ. ການເພີ່ມວັດສະດຸໂພລີເມີໂບເຣດສັງກະສີທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຕາມປົກກະຕິຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການປ່ຽນແປງຂໍ້ມູນຕໍ່ໄປນີ້:
· ພື້ນທີ່ສູນພັນສະເພາະ (SEA) ແລະອັດຕາການສ້າງຄວັນໄຟ (SPR) ໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ເຖິງ 30% -60%).
·ການປ່ອຍຄວັນຢາສູບທັງຫມົດ (TSR) ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
·ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງຄາບອນທີ່ຕົກຄ້າງ (ການສັງເກດ SEM) ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງຫນ້າດິນທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະແກ້ວ.
ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ກົນໄກການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບຂອງສັງກະສີ borateບໍ່ແມ່ນຜົນທີ່ງ່າຍດາຍຂອງປະຕິກິລິຍາເຄມີດຽວ, ແຕ່ເປັນ "ລະບົບປ້ອງກັນຫຼາຍຂັ້ນຕອນ" ທີ່ຖືກອອກແບບມາຢ່າງລະມັດລະວັງ:
· ຂັ້ນຕອນຕົ້ນ (ການເຈືອຈາງ endothermic): ການຊັກຊ້າການຜະລິດຄາຣະວາຄວັນໂດຍຜ່ານທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະທາງເຄມີ.
· ຂັ້ນຕອນກາງ (ການຜະລິດລະລາຍ): ຈັບແລະປ່ຽນຄວັນຢາສູບໃນການໂຕ້ຕອບໂດຍຜ່ານການໃສ່ກັບດັກທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະສານເຄມີ.
· ໄລຍະຕໍ່ມາ (ອຸປະສັກຄົງທີ່): ໂດຍການປະກອບເປັນຄາບອນທີ່ຄົງຄ້າງ, ມັນປ້ອງກັນການສ້າງຄວັນໄຟຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
ມັນປະກອບດ້ວຍບົດບາດຂອງ "ຕົວແທນປະສົມປະສານ" ຢ່າງສົມບູນ - ມັນສາມາດປະຕິບັດຫນ້າທີ່ສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບທີ່ດີເລີດໃນລະບົບທີ່ບໍ່ມີ halogen, ແລະຍັງສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບແລະ flame ໂດຍລວມຂອງລະບົບໄປສູ່ຄວາມສູງໃຫມ່ໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາເຄມີກັບອົງປະກອບອື່ນໆໃນລະບົບການຕື່ມ halogenated ຫຼື inorganic.
ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບຜູ້ອອກແບບວັດສະດຸທີ່ປະຕິບັດຕາມລະດັບຄວາມປອດໄພຂອງໄຟທີ່ສູງຂຶ້ນ (ບໍ່ພຽງແຕ່ບໍ່ເຜົາໃຫມ້, ແຕ່ຍັງຄວັນໄຟຕ່ໍາແລະຄວາມເປັນພິດຕ່ໍາ), zinc borate ບໍ່ແມ່ນທາງເລືອກ, ແຕ່ເປັນທາງເລືອກທີ່ຈໍາເປັນໂດຍອີງໃສ່ທັດສະນະທົ່ວໂລກຂອງເຄມີການເຜົາໃຫມ້. ມັນສະແດງເຖິງແນວຄວາມຄິດຂອງການອອກແບບທີ່ກ້າວຫນ້າຈາກຄວາມຕ້ານທານ flame passive ໄປສູ່ການເຄື່ອນໄຫວ, ສະອາດແລະທົນທານຕໍ່ໄຟ.
ວັດສະດຸໂພລີເມີຂອງທ່ານຕ້ອງການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານການເປັນພິດຂອງຄວັນໄຟທີ່ເຄັ່ງຄັດ (ເຊັ່ນ: EN 45545, NFPA 130) ບໍ? ພວກເຮົາສາມາດສະຫນອງການແກ້ໄຂທີ່ສົມບູນຈາກການເລືອກຮູບແບບທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງສັງກະສີ borate, ການອອກແບບຂອງໂຄງປະກອບການ, ການກວດສອບການປະຕິບັດການສະກັດກັ້ນຄວັນຢາສູບຂອງທີ່ກໍານົດໄວ້ສໍາເລັດຂອງ calorimeter cone, ຊ່ວຍໃຫ້ຜະລິດຕະພັນຂອງທ່ານບັນລຸຄວາມເປັນຜູ້ນໍາສອງດ້ານໃນຂະຫນາດຄວາມປອດໄພແລະການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ.
