硅凝胶在消防灭火中的应用研究

王柏中

河北省邯郸消防救援支队武安南环东路消防救援站 056300

摘要：现阶段常用的灭火方法主要包括冷却法、隔离法等，常见的灭火剂包括泡沫、干粉、二氧化碳等，这些技术都可以和新型技术进行结合，获得新的成果，取得更好的发展。本文主要研究硅凝胶在消防灭火中的应用，硅凝胶是在水中加入添加剂形成的，水的加热稳定性会增加，在可燃材料上的停留时间会延长，降温能力也会得到显著提高，这样也可以充分发挥水的灭火性能，提升灭火速率。希望本文的研究对硅凝胶的进一步应用具有促进作用。

关键词：硅凝胶；消防灭火；应用研究

现实生活中利用硅凝胶作为消防灭火工具虽然取得的效果较好，但是在实际应用过程中依然存在一些问题，本文主要针对硅凝胶的实际应用做出分析和探讨，对硅凝胶应用的问题进行分析，提出针对性解决对策，同时对不同环境下的防火应用进行分析，希望硅凝胶在未来的应用中可以取得更好的效果。

1. 硅凝胶相关概述

硅凝胶外表呈现半透明颗粒状，不溶于无机酸和水中，但是会和苛性钠溶液或者是氢氟酸溶液等发生化学反应。

主要的合成方法包括：将硫酸和水玻璃稀释到一定浓度以后，再进行中和反应，进而形成水凝胶，经过老化、水洗等过程之后，再加入添加剂，进行干燥、粉碎，最后烘干完成以后得到二氧化碳气凝胶；盐酸分解法：将氯化钠溶液和水玻璃进行盐析，再加入盐酸进行分解，使硅胶沉淀出来，经过水洗、脱水、干燥等步骤以后，进而形成硅凝胶；碳化法：将高纯碱和硅砂进行熔融，然后通入二氧化碳进行碳化，之后加水进行洗涤，加入硫酸调节PH值，进行第二次洗涤，经过干燥、粉碎以后即可得到硅凝胶^[1]。

硅凝胶不仅可以作为消防灭火的工具，还可以用作涂料的消光剂、增稠剂等，还可以作为密封剂的填充剂，还不改变外观颜色。

2. 硅凝胶的相关性能

（一）加热稳定性

通常在发生火灾时，温度越高，那么可燃物质的燃烧值就越大，灭火的时间也就会变长，火灾现场就会因此产生大量水蒸气，不仅会造成严重的人员伤亡，还会让救援行动的难度加大很多，所以说，在火灾救援行动中，应该尽量减少水的气化量。硅凝胶的加热稳定性较高，在灭火过程中应用可以有效降低水蒸气的形成，这样也可以保证灭火过程的安全性，起到保障作用^[2]。

用烘箱对不同浓度的水和硅凝胶进行加热时，失水率也是不一样的，和水相比，硅凝胶的失水率较低，而且失水率和基料浓度呈现反比，这也能说明硅凝胶的加热稳定性较好，在很大程度上可以提高灭火过程中的安全性。同时，高温条件下，硅凝胶也可以解决很多技术上的不足，例如外围火焰区，水会蒸发，这时的实际冷却效果就会很差，技术性缺陷较为严重，如果采用硅凝胶就可以很好的解决这一问题。

（二）保水性

有一部分火灾是因为可燃性固体导致的，常见的灭火剂就是水，但是在实际应用过程中水也有很多不足之处，由于水的流动性较高，对燃烧区灭火时水会从缝隙中流失，大量的水会失去灭火作用，严重时甚至会导致相邻建筑物也会出现失火现象。硅凝胶的保水性可以让可燃物在水中停留更长的时间，如果水的停留时间较长，那么水的冷却时间就会增加，吸收燃烧的热量时也会取得更好的效果，还可以充分发挥出灭火的作用和价值^[3]。

（三）抗燃性

在具体灭火时，应该重点对燃烧区进行冷却，同时也要对火势的蔓延及逆行控制，避免火势增大造成不必要的损失，这时就需要对周围可燃物做到冷却保护。硅凝胶的抗燃性是指在火烘烤的过程中，没有燃烧的物质可能发生燃烧的程度，如果抗燃性足够好，那么在相同条件下，燃烧的时间就会缩短，对火势可以有明显有效的控制^[4]。

（四）热化学性能

热化学性能最主要的应用就是对阻化材料进行研究，还可以将硅凝胶的吸热能力和阻化能力等做好比较。尤其是研究热化学性能时，可以利用扫描量热仪器，处理硅凝胶也可以取得良好效果，但是需要做相关图谱。结合以往相关研究结果可以看出，硅凝胶和水比起来热保护性能更好，具有更好的优势。

（五）活化能

活化能其实是指可燃材料的化学活性，具有重要的热力学参数，如果利用灭火剂处理以后，那么载体活化能就会变小，灭火剂的功能就会下降，灭火性自然也会下降，如果载体活化能变大，灭火剂功能就会提高，灭火性能就会上升。利用数据和相关公式进行计算就可以看出，经过处理的水，活化能会降低，而且远远低于硅凝胶的活化能，也就是说，和水比起来，硅凝胶的防火性能和灭火性能都比较好。

通过上述的分析和研究可以看出，硅凝胶的灭火性能十分良好，比水要好很多，在具体灭火过程中如果使用硅凝胶，不仅可以大幅度提升灭火的质量和效率，还可以避免很多人身伤害事故以及不必要的危险，具有良好的现实意义，可以广泛进行推广和使用，进而推动救灾灭火工作的水平和效率^[5]。

3. 实证案例

以淄博矿务局新建的许厂煤矿作为案例，该矿产由于结构特殊容易发生自燃现象，这也导致实际工作在开展过程中容易受到影响，回采率也因此变得较低，煤矿区的安全隐患问题也较为严重。但是采取硅凝胶作为主要阻化剂以后，可以有效将危险消除。同时，喷洒硅凝胶也可以起到防火的目的，也就是说，硅凝胶可以有效避免火灾安全事故的发生，还可以确保企业的经济利益。

结束语：

硅凝胶的使用是时代进步的结晶，利用这种方式进行灭火防火可以起到良好的效果，也可以确保居民人身安全。现实生活中，火灾难免会发生，所以做好预防工作十分重要，灭火剂的相关研究也要继续改进和创新，利用更新型的技术研制出高效的防火剂，这样也可以对国家和人民的利益有更强的保障。

参考文献：

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