消防服におけるアラミド繊維の使用
消防士防護服の基本的な構成部分として、難燃性に対する要求は特に重要である。間位アラミド繊維の出現により消防服がグレードアップされた。消防士は革、厚い羊毛、キャンバスだけの重い消防服を完全に除去し、織物や裏地から性能を高めることができるようにした。
現在、消防士、消防服、間位芳綸有色繊維から作られた消防服は各種消防システムに使用されている。間位芳綸カラー繊維には武装警察森林消防士の制服も付いている。
その優れた性能のため、間位芳綸は冶金、建築、造船、石油、化学工業、林業、消防、軍事などの分野に広く応用され、各種特殊防護服を加工する最適な選択となっている。
Firefighters have a heavy load to bear — their turnout gear shouldn’t
add to it. So Aramid fibers help manufacturers create fire resistant
liners, outer shells, and accessories that not only stand up to the
thermal hazards they may face, but also help them get the job done
without getting in the way of mobility.
Unlike other materials and fibers available, gear and
accessories made with meta aramid fiber are inherently flame-resistant and
won’t melt, drip, or support combustion in the air. And the thermal
protection off is permanent — its superior flame
resistance cannot be washed out or worn away. Para aramid helps
manufacturers enhance the overall durability and strength of lightweight
turnout gear outer-shell-and-thermal-liner systems. It is five times
stronger than steel on an equal weight basis, yet is lightweight,
comfortable, and thermally protective.
この2つの革新的な繊維は、ほとんどの分岐ギアの各層に存在し、究極の保護を提供します。
●ハウジング
Meta aramid and Para aramid fibers are engineered together and sometimes
with other high-temperature fibers to form materials that help stand
up to heat, stay strong, and protect the inner components. Para aramid
filament is engineered into premium fabrics to help reduce fabric
profile while strengthening fabrics to new levels of performance.
●ぼうしつそう
Fabrics made of meta aramid fiber and non-wovens help
the most trusted and reliable moisture barrier manufacturers provide
strong flame-resistant substrates for their liquid-impermeable films.
The moisture barrier helps protect against the intrusion of water,
chemicals, and viral agents. These barriers are also breathable, which
allows metabolic heat to escape and helps reduce the overall heat stress
during strenuous activities.
●だんねつライナ
Meta aramid and Para aramid fiber batts and the meta aramid non-wovens are combined
with face cloths made with meta aramid and para aramid fiber to help provide
durable, flexible, heat-insulating components. Thermal liners made with
multi-layer meta aramid non-wovens are among the thinnest, most
flexible, most breathable components on the market. Face cloths using para aramid filament yarns help reduce surface friction, improving overall
garment mobility. Water-wicking or -repellent finishes on individual
layers improve moisture management and reduce garment-drying time.
新しい素材の可能性があります
材料産業は国民経済の基礎産業であり、新材料は材料産業の発展の先駆者である。グラフェン、カーボンナノチューブ、アモルファス合金、金属発泡体、イオン液体…20新材料は、材料産業の発展のための無限の機会をもたらします。
今日、科学技術革命は急速に発展しており、新材料と新製品は日々変化し、産業のアップグレードと材料の交換のペースは加速しています。新材料技術とナノテクノロジー、バイオ、情報技術の融合、構造と機能の融合、機能性材料の知能化の流れが明らかになった。
本論文では、国内外の有名な研究机関や企業の研究進捗状況、科学技術メディアのレビュー、業界の注目の研究などを踏まえ、20の新材料を選定した。以下に関連資料の詳細を示す(順不同)。
1.グラフェン
突破口:優れた電気伝導性、極めて低い抵抗率、非常に速い電子移動、鋼の数十倍の強度、優れた光透過率。
開発のトレンドは2010年にノーベル物理学賞を受賞したことで、グラフェンは近年、テクノロジーや資本市場で非常に人気があります。グラフェンは今後5年間、光電子ディスプレイ、半導体、タッチスクリーン、電子機器、エネルギー蓄電池、ディスプレイ、センサー、半導体、航空宇宙、軍事、複合材料、生物医学などの分野で爆発的な成長が見込まれる。
主な研究機関(会社):グラフェン技術、アングストロン材料、グラフェンスクエア、フォースマン技術など。
2. エアロゲル
突破口:高空隙率、低密度、軽量、低熱伝導率、優れた断熱特性。新素材は省エネ、環境保護、断熱、電子機器、建設などの分野で大きな可能性を秘めています。
主な研究機関(会社名):フォーズマンテクノロジー、w . r .グレース、日本フジシリシアなど
3 .カーボンナノチューブ
突破口:高い電気伝導率、高い熱伝導率、高い弾性率、高い引張強度など。
開発のトレンドは機能デバイス用電極、触媒キャリア、センサーなど。
主な研究機関会社名:ユニディム株式会社、東レ株式会社、バイエル材料科学株式会社、三菱レイヨン株式会社フォースマン技術、蘇州第一要素など。
4. Fullerenes
突破口:線形・非線形光学特性、アルカリ金属フラーレン超伝導など。
開発のトレンドは今後、生命科学、医学、宇宙物理学などの分野で大きな期待が寄せられています。光コンバータ、信号変換、データ保存などの光電子デバイスへの応用が期待されている。
主な研究機関(会社):ミシガン州立大学、厦門フーナ新材料など。
5. アモルファス合金
突破口:高強度、高靭性、優れた透磁率、低磁気損失、優れた液体流動性。
開発のトレンドは高周波低損失トランス、移動端末装置の構造部等に使用されます。
主な研究機関(会社名):liquidmetal technologies, inc .、中国科学院金属研究所、byd co ., ltd .など
6. 泡金属
突破口:軽量、低密度、高空隙率、および大きな表面積。
開発のトレンドは電気伝導性があり、無機非金属材料では電気を通すことができない応用分野を置き換えることができる。遮音・騒音低減の分野で大きな可能性を秘めています。
主要研究所(企業):alcan (alcoa), rio tinto, symat, norsk hydroなど。
7. イオン液体
突破口:これは、高い熱安定性、広い液体温度範囲、調整可能な酸性とアルカリ度、極性、調整能力などを有しています。
開発のトレンドはグリーン化学工業の分野だけでなく、生物学と触媒の分野で幅広い応用の見通しがあります。
主な研究機関(会社):溶剤革新、basf、蘭州物理研究所、中国科学院、同済大学など。
8. Nanocellulose
突破口:良好な生体適合性、保水性、広い範囲のph安定性;ナノネットワーク構造、高い機械的特性など。
開発のトレンドはバイオ医薬品、エンハンサー、製紙産業、精製、導電性および無機化合物食品、工業用磁性化合物などの分野で大きな見通しを持っています。
主な研究機関(企業):cellu force(カナダ),us forest service (us forest service), innventia(スウェーデン)など
9. Nanodot perovskites
突破口:ナノドットペロブスカイトは、巨大な磁気抵抗、高いイオン伝導性、酸素発生・還元触媒などを有しています。
開発のトレンドは今後、触媒、貯蔵、センサー、光吸収などの分野で大きな可能性を秘めています。
主な研究機関(会社):アプリ、アルファエザールなど。
10. 3 d印刷材料
突破口:従来の産業の加工方法を変更し、複雑な構造物の形成などを迅速に実現することができます。
開発のトレンドは革新的な成形法は、複雑な構造成形や高速加工成形の分野で大きな可能性を秘めています。
主な研究機関(企業):object、3 dsystems、stratasys、farsoonなど。
11. 柔軟なガラス
突破口:伝統的なガラスの剛性と壊れやすい特性を変更し、ガラスの柔軟性の革命的な革新を実現します。
開発のトレンドは今後、フレキシブルディスプレイや折りたたみデバイスの分野は大きな可能性を秘めています。
主な研究機関(事業会社):コーニング、ショット・グループ等
12. 自己組織化(自己治疗を行う)
突破口: self-assembly of material molecules, realizing the "intelligence" of the material itself, changing the previous material preparation method, and realizing the spontaneous formation of a certain shape and structure of the material itself.
開発のトレンドは従来の材料調製法や材料修復法を変え、将来的には分子デバイス、表面工学、ナノテクノロジーの分野で大きな可能性を秘めています。
主な研究機関(企業):ハーバード大学など。
13. Degradableのバイオプラスチック
突破口:天然に分解され、原料は再生可能な資源から得られ、石油、天然ガス、石炭などの化石資源への伝統的なプラスチックの依存を変え、環境汚染を減らすことができます。
開発のトレンドは伝統的なプラスチックの将来の交換は大きな見通しを持っています。
主な研究機関(企業):natureworks、basf、カネカなど。
14. チタン炭素複合材
突破口:高強度、低密度、優れた耐食性を有し、航空および民間分野で無限の見通しを持っています。
開発のトレンドは今後は、軽量、高強度、耐腐食性など、幅広い用途での応用が期待されています。
主な研究機関(会社):ハルビン工業学院など。
15. メタマテリアルは
突破口:負の透磁率や負の誘電率など、従来の材料にはない物性を持っています。
開発のトレンドは材料の特性に応じて加工の伝統的な概念を変更し、将来のニーズに応じて材料の特性を設計し、無限の可能性と革命的です。
主な研究機関(会社):ボーイング、kymeta、深セン広斉研究所など。
16. 超伝導材料
突破口:超伝導状態では、抵抗がゼロで電流損失がなく、磁場中で反磁性を示す。
開発のトレンドは今後、高温超電導技術のブレークスルーが期待されれば、送電損失、電子デバイスの加熱、グリーン新伝送磁気懸濁技術などの問題解決が期待されます。
主な研究機関(企業):日本住友、ドイツbruker、中国科学院ほか
17. 形状記憶合金
突破口:事前成形後、外部条件によって変形させた後、材料の変形可逆性の設計および適用を実現するために、特定の条件の後に元の形状に戻すことができる。
開発のトレンドは宇宙技術、医療機器、機械電子機器などの分野で大きな可能性を秘めている。
主な研究機関(会社):新素材などもあります。
18. Magnetostrictive資料
突破口:磁場の作用の下で、それは伸びまたは圧縮の特性を生成し、材料の変形と磁場の相互作用を実現することができる。
開発のトレンドはインテリジェント構造デバイス、衝撃吸収デバイス、トランスデューサ構造、高精度モーターなどの分野で広く使用されており、いくつかの条件下では圧電セラミックスよりも優れた性能を示します。
主な研究機関(会社):アメリカのエトレマ社、イギリスのレアアース制品会社、日本の住友軽金属など。
19. 磁性流体(electro fluid)の略
突破口:液体状態では、固体磁性体の磁気特性と液体の流動性を併せ持ち、従来の磁性バルク材料にはない特性と用途を有しています。
開発のトレンドは磁気シール、磁気冷凍、磁気ヒートポンプなどの分野で使用され、従来のシール冷凍などの方法を変更します。
主な研究機関(会社名):米国ata応用技術、日本パナソニックなど。
20. スマート高分子ゲル
突破口:周囲の環境の変化を感知し、生物学的な応答特性で応答することができます。
開発のトレンドはThe expansion-contraction cycle of smart polymer gels can be used for chemical valves, adsorption separation, sensors and memory materials; the power provided by the cycle is used to design "chemical engines"; the controllability of mesh is suitable for smart drug release systems Wait.
主な研究機関(企業)日米の大学。
モジュラービルにおけるエアロゲル材料の応用
モジュラビルは建設現場での組立技術と考えられている。住宅の建設は,主に組立,モジュール化,省エネルギー,環境保護,簡単な構造の利点を有する組立型モジュール部品を使用している。
モジュラー建築業界全体では、モジュラービルディングの利点は、高速な建設速度、気候条件によって制限されず、省力化し、効果的に建設品質を向上させることができます。
エアエアロゲル
SiO2 aerogel is a nanoporous solid material whose main component is ultrafine particles. The material has the characteristics of low thermal conductivity, low density, large specific surface area, high porosity, and small particle size, and is currently regarded as the lightest solid material. Due to the special physical structure of aerogel, it has strong fire resistance, heat insulation and other properties. With the deepening of the application research of aerogel in the field of construction, aerogel new building materials have gradually become the "most promising" high-performance materials in the field of construction.
畝
エアロゲルモジュラービルアプリケーション
エアロゲル低炭素核酸サンプリングキャビンシリーズ製品は、エアロゲル材料の優れた断熱性能を通じて、高効率と省エネルギーと60 %の炭素削減を達成することができ、同時にAレベルの火災保護を満たし、核酸サンプリング作業を安全かつ効率的に行う。
製造工程図
畝サンプリングチャンバ内のエアロゲル複合不燃性絶縁板の使用
エアエアロゲル遮熱コーティングを用いたシュウサンプリングキャビン天井
サンプリングキャビンの天井はエアロゲル絶縁媒体被覆+エアロゲル複合非耐火絶縁板を使用する
エアロゲル複合難燃性断熱板を用いたサンプリングキャビンサンドイッチパネル
エアエアロモジュラーモジュールアプリケーション
新建築建材
No . 1エーロゲル複合難燃性断熱板
外壁断熱材(夏は暑く、冬は寒い)
エアロゲル複合難燃性断熱板は,シリカエーロゲル粉末などのフィラーを添加し,少量のポリスチレン粒子を配合し,無機材料で成形した非可燃性断熱板である。建物の壁の断熱、外壁絶縁、建物の屋根の絶縁、カラースチール、屋根サンドイッチパネルなどに使用されます。
従来の有機断熱材(EPSボード、XPSボードやポリスチレンボードなど)、最高の火災格付けは、B 1レベルに到達することができますが、建設のアプリケーションが制限され、材料は、自然環境下で年齢に簡単に、一方、エアロゲル複合材は不燃性です断熱板の火災の評価は、クラスAに到達することができます。また難燃効果も良好である。
伝統的な無機断熱材(例えばガラスウール、ロックウールボードなど)は、工事中の労働者に対して友好的でない繊維を含み、製品は水を吸収しやすく、気泡や脱落などの問題を引き起こす。エアロゲル複合非難燃性断熱板は低炭素環境保護製品に属しているが,炭素放出はロックウールの60 %であり,製品は剛性があり,基材は人体に無害な繊維を含まない。
具体的な利点は以下の通りである。
(1)0.043 W/(m*K)以下の熱伝導率;
( 2 )リアルクラス火災防止
(3)製品は、低吸水性のクローズドセル構造を有する。
(4)長寿命と耐老化性;
5)良好な機械的性質。
NO 2エーロゲル断熱被覆システム
外壁断熱材(夏・冬・暑い夏・寒い冬)
エアロゲル断熱中間被覆,プライマー,トップコートからなるエアロゲル断熱塗装システムである。それは、断熱、軽量、安全性と防火、環境保護と長い耐用年数の長所を持ちます。
建物のファサードや屋根の省エネルギー改修に適用できる。製品は薄い厚さ、良い断熱効果、軽量、安全性と環境保護の利点を持って、効果的に建物のエネルギー消費を減らすことができます。特に伝統的な断熱材料と比較して,厚さ,構造上の利便性,安全性に顕著な利点がある。
(1) At present, the requirements for building energy conservation are becoming more and more stringent. Taking the requirements of GBT50378-2019 "Green Building Evaluation Standards" as an example, two-star and three-star buildings require that the thermal performance of the envelope structure be increased by 10% and 20% respectively. The drawbacks of meeting the energy-saving requirements by thickening the external thermal insulation of the external wall have gradually emerged, such as cracking and falling off of the external wall thermal insulation layer, leakage of external thermal insulation, and frequent occurrence of fires at the construction site of external thermal insulation.
(2)異なる気候帯の熱的要求に応じて,適切な断熱材を選定することは,省エネルギー・断熱の目的を達成するだけでなく,建物の寿命を延ばすことができる。熱い夏と暖かい冬による地域で、省エネルギー要件を満たすために、デザイン学会は通常、設計して、省エネルギー設計要件を満たすために、30 mm~40 mmのガラス化されたマイクロビーズ断熱モルタルを外側の壁に使います。
(3)比較により,2 mmエアロゲル断熱塗装システムの耐熱性は,40 mmガラス化マイクロビード断熱モルタルを省エネ設計に完全に置き換えることができる。同時に,ポリスチレンボード外壁の外部断熱のための従来の薄型塗装システムと比較して,エアロゲル断熱塗装システムは断熱と装飾の統合と簡単な構造の利点を有し,従来の断熱板は水を吸収し,故障しやすい問題を解決できる。そして、熱絶縁層は、落ちる。現象。
No . 3エアロゲル防水保温膜
AeroGel防水と熱絶縁膜は、統合防水と断熱材です。反射アルミニウム膜+aerogel絶縁層+自己接着防水基板+離型フィルム材料で構成した。製品は、防水、太陽の保護、断熱と冷却、便利な建設、長い耐用年数、良い難燃性の性能、良い耐熱性、高い結合強度、緑の環境保護の利点があります。
金属屋根やビル屋根漏出などの防水・断熱の2つの主要な問題を解決する一つの構成。
アプリケーションの利点
紫外線隔離太陽熱輻射
表面層上のアルミニウム箔は、良好な紫外線の老化と太陽熱放射からの絶縁を提供する。
シンプル建設
建物の屋根の表面を掃除した後に使用し、直接接着することができます施工は簡単で,作業が安全で,施工期間が短く,効率が高く,成形後のメンテナンスは不要である。
高接着強度
通常の自己接着コイルと比較して,接合強度は80 %増加した。ボンディング時間が長いほどボンディング効果が向上する。
柔軟防水層は,屋根の熱膨張・収縮変形と風荷重の変形に適応できる。
それは使用の広い範囲を持ち、固く接着することができますベース表面と様々な金属表面をセメント。
高い引張強さ,大きな伸び,ベース層の収縮,変形,亀裂に対する強い適応性