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중국과기대, 1,300℃ 고온에 견디는 단열 방화재료 개발
  • 등록일2018.04.05
  • 조회수90


최근, 중국과기대 교수 위수훙(俞書宏) 연구팀은 1,300℃ 고온을 약 300℃로 "단열" 시킬 수 있는 이중망상구조 페놀알데히드 수지/이산화규소 복합 에어로겔 재료를 개발하여 건축물 안전 향상 및 에너지절약 등 분야에서 응용 전망을 보이고 있다. 해당 연구성과는 세계 학술지 "독일응용화학회지"에 게재되었다. 철근콘크리트 구조는 350℃ 이상의 열을 받을 경우 강도가 신속히 떨어지면서 붕괴를 초래한다.

연구팀이 개발한 이중 망상구조 복합 에어로겔은 수지상 마이크로 다공성 구조를 보유하고 있고 섬유 크기는 20nm 이하이다. 또한 2종 구성성분은 각자 연속된 망상구조를 형성함으로써 유기, 무기 성분이 나노 규모에서의 균일 분산을 형성하였다. 해당 에어로겔은 60%의 압축에도 파괴되지 않고 뛰어난 기계적 강도 및 가공성을 보유하고 있다. 2종 구성성분 사이에 존재하는 아주 강한 상호 작용은 다공성을 협동하면서 뛰어난 보온단열 효과를 생성한다. 그 효과는 전통적인 발포폴리스티렌, 광물면 등 재료에 비하여 우수하다.

연구팀은 1,300℃의 프로판-부탄가스 토치램프 화염으로 해당 에어로겔의 방화성능을 검사하고 적외선열화상기로 샘플 뒷면의 온도 변화를 기록하였다. 30분 동안의 테스트 결과, 샘플 뒷면의 온도는 약 300℃로 안정되었으며 또한 유기물 성분이 연소함에 따라 이산화규소 망상 구조가 노출됨과 아울러 에어로겔 표면에 부착되어 이탈되지 않으면서 계속하여 열량 차단 작용을 발휘하였다.

해당 새로운 재료의 뛰어난 방화 연소방지 및 화염침입 방지 기능은 건축물 하중 지지 구조의 파괴를 방지하여 인간 대피에 보귀한 시간을 쟁취할 수 있다. 또한 단열 재료의 사용으로 건축물의 에너지 이용률을 향상하고 에너지 소모를 감소시킬 수 있다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/4/407735.shtm