פיתוח מגן חום יקר, בלתי אפשרי לשימוש חירום

בתרחישים חירום החל מדורות מבנים ותאונות צמחיות כימיות לאסונות טבע, היכולת להגן על אנשי כוח ואזרחים מפני חום קיצוני יכולה להיות ההבדל בין החיים לפציעה קטסטרופלית.מגן חום מסורתי מונדסים לשימוש חוזר, לעתים קרובות עם בנייה חזקה, בידוד כבד, וחומרים בעלות גבוהה שהופכים אותם לבלתי מעשיים להפצה המונית או פריסה חד-פעמית.

מגיני חום בלתי אפשריים אינם רק גרסאות זולות יותר של ציוד קיים; הם בנויים בכוונה למצבים זמניים, מתח גבוה שבו מהירות, פשטות, ועלות יחידה נמוכה הן עיקריות. על ידי מינוף חומרים מודרניים וטכניקות ייצור רזה, מגינים אלה יכולים לספק הגנה אמינה במשך דקות עד שעות, המאפשרים מענה ראשון כדי למנוע מקלטים, להגן על ציוד רגיש, או ליצור אזורי בטוח בסביבות כאוטיות, כדי כך, לבחון את התהליכים, כמו גם את המתקדמים, כמו גם את הטכניקות של חימום, כמו גם, כמו גם, כמו גם את האפקטיביות, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם את הטכניקות יעילות של הגנה, כמו גם, כמו גם את האפליקציות, כמו גם על פני מערכות הגנה יעילה יותר, כמו גם על פני השטח, עיצוב, כמו גם על פני מערכות הגנה יעילה יותר, כמו גם על פני השטח, כמו גם על פני מערכות הגנה יעילה יותר, כמו גם על פני מערכות הגנה יעילה יותר, כמו גם על מנת למנוע מקלטים, כמו גם על מנת למנוע מקלטים, כמו גם על מנת למנוע מקלטים, כמו גם על מנת למנוע מקלטים, כמו גם על מנת למנוע מקלטים, כמו גם על מנת למנוע מקלטים יעילים יותר, כמו גם על מנת למנוע מקלטים יעיל יותר, כדי

הצורך הקריטי ב- Disposable Heat Shields

ציוד הגנה תרמי - כגון חליפות כיבוי אש, בגדים מתועשים תעשייתיים, או אריחי חלל - הוא מהנדס עמידות וחשיפה חוזרת.

(הופנה מהדף למעלה מ- 0) עלות גבוהה ליחידה: 1FLT:1 מגיני חום הניתנים להחלפה יכולים לנוע בין מאות לאלפים דולרים, מה שהופך אחסון גדול וחלוקת בלתי אפשרי עבור סוכנויות רבות.
(ב) ⁇ :0Weight ו-Sub: 1FLT:1 שכבות כבדות וסגרות מורכבות מעכבות פריסה מהירה וזמינות.
(FLT:0) ציוד אמין דורש ניקוי, בדיקה, תיקון ואחסון הולם, אשר אינו מעשי באזורי אסון עם תשתיות מוגבלות.
(ב) ⁇ :0) , שבריר שרשרת של ספוגים: 1 חומרים מיוחדים וההפצה בהתאמה אישית מובילה לזמנים קשים ופגיעות למחסור.

מגינים בלתי אפשריים להתגבר על המגבלות הללו באמצעות חומרים זולים, זמינים נרחב שניתן לייצר המוניות ולהיזרק לאחר שימוש יחיד.

(ב) ,0, ומלחמת אש עירונית: כפל 1: כמגורים זמניים עבור מכבי האש שנתפסו בתנאים הבזקים או ככיסוי קרקעי לציוד ליד מקורות חום.
(ב) ⁇ :0) תאונות תעשייתיות: FLT:1 Protecting עובדים במהלך תחזוקה ליד חרות, מתכת מלוטנת או זרמים כימיים.
(ב) ,0) אסונות טבע: 1FLT יוצר מחסומים חום בלתי מאולתרים לאחר שריפות בר, התפרצויות געשיות או קריסת בנייה.
(FLT:0 פעולותליטריות וטקטיות: FLT:1) מתן הגנה תרמית קלה עבור אנשי צבא במהלך ההריסה, סילוק נפץ או בנייה מהירה של מקלט.

הביקוש הדוחק לציוד הגנה אישי סביר (PPE) עורר מחקר על חומרים חדשים וסכסוכים שיכולים לספק התנגדות תרמית נאותה בשבריר מהעלות המסורתית.

מדע בדיוני מאחורי הגנה נמוכה-Cost Thermal Protection

מגן חום חד פעמי יעיל מסתמכ על שלושה מנגנונים בסיסיים להגנה תרמית: השתקפות, בידוד, ובגידה. מגן מעוצב היטב מאזן את המנגנונים האלה כדי למקסם את הביצועים תוך צמצום עלויות החומר ומשקל.

שכבות רפלקטיביות

חום רדיאנט הוא האיום העיקרי ברוב תרחישי חירום.ד., סרטים מתכתיים מלוטשים יכולים לשקף עד 90-95% של קרינה אינפרא אדום מקרית.

(FLT:0) אלמומינואר: 1FLT:1 Thin (0.01–0.05 מ"מ) גליונות אלומיניום הם מאוד יעילים, קלים, ויש להם רפלקטיביות של יותר מ-95% בספקטרום האינפרא אדום.
(FLT:0) וסרטים ממולאים: ibph:1 , Polyester או פולימידיד עם אלומיניום או כסף vapor לספק משטח רפלקטיבי גמיש, מדמיע, חומרים אלה הם מעט יותר יקר אבל מציעים עמידות טובה יותר במהלך הטיפול והפריסה.
(FLT:0) מפרשים על מזרנים: ההרחבה 1 (שלב אלומיניום עם סיבים לא-רוסים או נייר קרמיקה משפרת את השלמות המבנית תוך שמירה על רפלקטיביות.

בידוד חומרים

בידוד מפחית את העברת חום התנהגותית מן הצד החם אל פני השטח המוגן.עבור מגינים חד-פעמיים, חומרים מוליכים-תרמיים נמוכים זמינים בצורת גודל משקל הם אידיאליים:

(FLT:0) מזרפי זכוכית:FLT:1 E-glass או סיבי S-glass יוצרים מבנה ⁇ עם מוליכות תרמית סביב 0.04–0.06 W/mK.figlass הוא זול, לא פולשני, ויכול לעמוד בטמפרטורות עד 550 מעלות צלזיוס (1000 °F) למשך זמן קצר.
(FLT:0Silica aerogel מורכב: ⁇ 1) למרות aerogel עצמו הוא יקר, גרנורי טבילה מוטבעת במזח סיבים מספק בידוד מעולה (0.015-0.0.020 W / mK) עלות של בערך 1–2 דולר רגל רבוע.
(FLT:0)Expanded פוליסטרורין (EPS) ,(EPS) הוא זול מאוד וקל משקל, אבל נקודת ההיתוך שלו (כ 240 מעלות צלזיוס) מגבילה את השימוש שלה ליישומים דלת-זמניים.עבור תרחישים שבהם הצד החם אינו עולה על 200 מעלות צלזיוס, EPS יכול להיות אינסולטור יעיל.
(FLT:0) מקצף ממלאמין: 1FLT:1 Open-cell melamine קצף (למשל, Basotect) מציע מוליכות תרמית נמוכה (0.035 W/mK) והוא בעל הכחשה מוחלט של להבה.

חומרים שליליים

קירור שלילי עובד על ידי חיסון הקרבי או התכה של שכבה הנושאת אנרגיה תרמית.מנגנון זה יעיל במיוחד עבור שטף חום קצר (למשל, כדור אש או להבה סילון).

(ב) ,0) מינרלים מהונדסים כמו ג'יאום או סידן סיליקט: כאשר מחומם, חומרים אלה משחררים מים פנויים, סופגים כמויות גדולות של חום לפני שהטמפרטורה עולה.
(FLT:0) חזרות פנזיות רוויות בסיבים:FLT:1 סיבים מפוספסים (Phenolic-impregated סיבים) או בד כותנה נשרף לאט ויוצר שכבת כריז המבודדת את המצע.
(FLT:0) קצף מוטען: אנדרפולט 1 (Sodium bicarbonate (baking soda) מוטבע קצף פולימר משחרר פחמן דו חמצני כאשר מחומם, יצירת שכבת גז שמשפרת בידוד.

אדים וקורבנות

מגינים רב-שכבות דורשים סוכני אג"ח שיכולים לשמור על דבקות תחת טמפרטורות גבוהות ללא שחרור מטושטשות רעילות.

(FLT:0) אידיאולוגיות רגישות ללחץ: FLT:1 הן נשארות פונקציונליות עד 250 מעלות צלזיוס והן משמשות בדרך כלל בצילומי אש.
(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עקרונות עיצוב ל- Disposable Heat Shields

העיצוב של מגן חום חד פעמי חייב לאזן ביצועים תרמיים, קלות הפריסה, ועלויות נמוכות של יחידה. פרמטרים עיצוב מפתח כוללים סידור שכבתי, עובי, ממדים הכוללים, אריזה.

המונחים:

מגן חד פעמי טיפוסי מורכב משלושה עד חמישה שכבות:

(ב) ⁇ :0Outer Reflective Layer: FLT:1ua to Reflectantחום.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) מחסום לחות (אופציונלי): ראטל:1 (למשל, פוליאתילן) מונע קיטור או הדבקה מפני הגירה לעבר הגוף או ציוד מוגן.
(ב) ⁇ :0) שכבת נוחות: 1FLT:1 A רף, לא-ברסיבי כגון פוליפרופילן מקודמת למניעת גירוי בעור.

כל שכבה היא בדרך כלל 0.2-2 מ"מ עבה, עם עובי מגן הכולל החל מ 2 עד 8 מ"מ בהתאם לטמפרטורה וחשיפה הצפויה. מגן עבה מספק הגנה נוספת, אך מגביר את המשקל ואת העלות החומרית.

משקל ויציבות

מגינים בלתי אפשריים חייבים להיות קלים מספיק כדי להיות מועברים על ידי המשיב יחיד או מבוזר לאזרחים. משקל יעד של 100-500 גרם למגן (למשל, שטח 1-2 מ'2) הוא ניתן להשיג באמצעות חומרים נוכחיים.

נפח אריזה מצטמצם על ידי שימוש בחומרים גמישים שניתן לקפל או לגלגל. אריזות דחיסה Vacuum יכול להפחית את נפח על ידי 50-70% תוך הגנה על מגינים מפני לחות ונזק.

המונחים: Deployment

יש לפרוס את ה-Switchs בתוך שניות ללא הכשרה מיוחדת.תכונות אשר כוללות פריסת סיוע:

(ב) ,0) ,FLT:1, אשר מאפשר את המגן "להתחיל" כאשר הוסר מאריזות.
(ב) ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) , בורא עולם (הצד השני) הוא עדות למקור החום (שלל/זהב) חיצוני; הצד העמום בפנים).

תהליכי ייצור ואופטימיזציה של עלויות

כדי להשיג עלות מטרה של $ 10 למגן (עבור יחידה 1 מ"ר), הייצור חייב למנף גבוה, תהליכים אוטומטיים עם שימוש בחומר רזה.

רול-טו-Roll (R2R) עיבוד

טכנולוגיית R2R היא עמוד השדרה של ייצור מוצרים מלוטש בעלות נמוכה. בתהליך זה, רולים רצופים של תת-סטריט (למשל, סיבים מזכוכית, אלומיניום, אלומיניום, סרט פולימר) הם לא ounded, מצופים, מדבקים, והדהדים בקו אחד.R2R קווים יכולים לייצר כמה מטרים לשנייה, מניב מיליוני מ"ר בשנה.

מת-החלת ו-Sheeting

לאחר הנקה, האינטרנט המורכב נחתך לחתיכות בודדות באמצעות חתכים מתים או חתך לייזרים. די חיתוך הוא זול עבור כרכים גדולים (עלויות מופרזות מעל מיליוני יחידות). חיתוך לייזר מציע גמישות עבור אצילות קטנות וצורות לא סדירות.

חומר Sourcing and Procurement

שימוש בחומרי הסחורות של מדף הסחורות הוא קריטי:

אלומיניום ביתי סטנדרטי (0.016 מ"מ עבה) עולה כ -0.03 רגל רבועה.
בידוד סיבים (לא פנים, 1 אינץ ' עבה) עולה בערך $020 רגל רבוע.
סרט אריזה פלסטי (polyethylenelene) עולה כ -0.02 רגל רבועה.

על ידי מיקור ישירות מיצרנים ומלנהל חוזים גדולים, סוכנויות יכולות להשיג עלות חומרי גלם כוללת היטב מתחת ל -050 רגל רבועת עבור מגן תלת-שכבות פשוט.

האסיפה האוטומטית והשליטה האיכותית

מערכות חזון וחיישנים מקוונים יכולים לבדוק פגמים כגון פיתולים בשכבה רפלקטיבית או דלמנטום.רובוטים ארוזים אוטומטית להכין את המוצר הסופי לתפוצה.טכנולוגיות אלה להפחית את עלויות העבודה לכמעט אפס, המאפשר ייצור במדינות בעלות גבוהה אם תרצה, אם כי ייצור באזורים עם עלויות עבודה נמוכות יותר וחשמל (למשל, דרום מזרח אסיה, מזרח אירופה) חתכים נוספים.

ביצועים ובדיקות

מגן חום בלתי אפשרי חייב לעמוד בסטנדרטים רלוונטיים של בטיחות כדי להבטיח את יעילותם ואמינותם, למרות שהם אינם נועדו להחליף PPE מוסמך לחשיפה ממושכת, יש לבחון אותם נגד קריטריונים הגנה תרמיים מוכרים.

רדיאנט Transmission

ASTM E1939 ו- ASTM F1939 הם שיטות מבחן סטנדרטיות למדידת העברת חום קורנת באמצעות חומרים מגן.בדיקות אלה לחשוף מדגם לשטף חום מבוקר (למשל, 10-50 קילוואט / m2) ומדידות את עליית הטמפרטורה על גב. A Pass/fail עשוי להיות טמפרטורה מרבית של 70 מעלות (או עלייה של 25 מעלות צלזיוס) על פני זמן מוגדר, 2 דקות).

התנגדות

ASTM D6413 (מבחן להבה לא ישירה) מעריך את ההתנגדות של החומר לזריעה והלהבה להתפשט.עבור מגינים חד-פעמיים המשמשים ליד הלהבות פתוחות, החומר צריך להתגלות עצמית בתוך <2 שניות ויש לו אורך כריז של פחות מ-6 אינץ'.מפרס המשלבים את האלומיניום בדרך כלל לעבור את המבחן הזה, כי הסולם פועל כמכשול בלתי-מחץ, אם כי חומר הגב חייב גם להיות עמיד בפניה.

תכונות ל-IOS CECT AND INSulation Index

הגנה תרמית יכולה להתבטא גם כדירוג "ביצועים הגנה חתומה" (TPP) (TPP), המתבטא ב-cal/cm2. A TPP של 6–8 הוא טיפוסי לשמיכה קלה; מגיני חום חד-פעמיים המיועדים למקרי חירום בטמפרטורה גבוהה צריכים לשאוף לערכים של TPP של 10-20, אשר מתאים ל- 4-8 שניות הגנה מפני 40 קילוואט /2.

יכולת במהלך פיזור

מגינים בלתי אפשריים חייבים לשרוד טיפול, מתקפלים, ומיקום ללא מחיקה או דמעה. ASTM D5034 (כוח פורץ וחיבור) מבטיחים למגן יש מספיק כוח רבייה (למשל, > 50 N/cm) בנוסף, בדיקות קלף (ASTM D903) עבור חבורות הדדית הבטחת שכבות נשמרות.

לקביעת סטנדרטים של הגנה תרמית, ראה את האגודה הלאומית להגנה מפני אש (NFPA) סטנדרטים 1 ו-FLT:2ASTM International Page EvolutionFLT 3: 3.

יישומים אמיתיים ומקריות

Firefight: זמניים חוזרים

במהלך שריפות הפרנציות של קליפורניה, כמה סוכנויות אש בדקו מגיני חום חד פעמיים כמקלטי חירום עבור מכבי האש של ברלנד שלא יכלו להגיע למקלטי האש שלהם בזמן.המגן, עשויים מאלומיניום משכבת וסיבים, יכול להיות לא מסולק ועטוף סביב גוף של מכבי האש בתוך 30 שניות.

תאונות תעשייתיות: מולטן מתכת Splash Protection

בממצאות ובמכלי פלדה, עובדים ליד פרווה נמצאים בסיכון ממתיטי מתכת מלוטנים וחום קורננט אינטנסיבי.מגינים בלתי אפשריים ניתן להשתמש בהם כחסמים זמניים סביב יצירות או ככיסוי הגנה אישי לכלים ו hoses. A case study at a mid-western אלומיניום smelter הראה כי באמצעות מגן חד פעמי (מחיר של 8 ליחידה) במקום מחוספסת הגנה אישית של 250 דולר שנשמרה למשך זמן מופחתת מחוספסת מחוספסת על ידי 60 אלף דולר.

תגובה הומניטרית: מצב חירום

ארגונים ללא כוונת רווח כמו הצלב האדום החלו לשלב מגן חום חד פעמי לתוך ערכות הקלה אסון.באזורים של רעידת אדמה, מגינים אלה יכולים לשמש כדי ליצור מחסומים זמניים סביב אוהלים או אזורי בישול, צמצום הסיכון של אש במחנות צפופים.המגן משמשים גם כדינים קרקעיים כדי לאסתער נגד קרקע קרה - יתרון משני.

שימוש צבאי וקטי

משרד המחקר והטכנולוגיה של צבא ארה"ב חקר מסכים תרמיים חד-פעמיים עבור תאי מנוע רכב כדי להפחית את החתימה התרמית.המסכים המוטבעים של המסכים (מחיר - 5 $ לכל) יכולים להפחית את קרינת הפוליו על ידי 70% מבלי להשפיע על קירור, מה שהופך אותו קשה יותר עבור איומים אינפרא אדום כדי לזהות כלי רכב.

אתגרים: יכולת לעומת חוסר יכולת

אתגר מרכזי בעיצוב מגיני חום חד פעמיים הוא השגת עמידות מספקת למשך השימוש הצפוי ללא נפיחות בעלויות. משתמשים עשויים לרצות להסתמך על המגן למשך 10 או 15 דקות, אך החומר חייב להישאר שלם למרות טיפול, רוח, ומגע עם משטחים גסים.

(FLT:0) חיזוק פשע: 1.10LT 1 , Embedding a low-msh סיבים או ניילון scrim בתוך השכבה הרפתנית מגביר את התנגדות הדמעות ב -300% תוך הוספת רק 002 $ ל רגל רבוע.
(ב) ⁇ :0) שכבות רפלקטיביות פנים-פנים: ⁇ FLT:1 , Laminating מספר רב של סדקים דקים יחד עם חיבור חלש מאפשר את הסלילה החיצונית לטבול או לקרוע מבלי לחשוף את הליבה לחום מיידי.
(FLT:0User Training:BuildFLT:1) קלפי הדרכה פשוטים או סמלים מודפסים על האריזה מסבירים טיפול הולם (למשל, "אובייקטים חדים", "לא משתמשים בהם כשמיכות").

שיקולים סביבתיים וקיימות

מוצרים בלתי אפשריים להעלות באופן בלתי נמנע את החששות של סוף החיים.עם זאת, חידושים אחרונים שואפים להפחית את ההשפעה הסביבתית:

(FLT:0) מרכיבים שניתן להעלות: FLT:1 שימוש בסיבים טבעיים כמו ג'נטה או קנבוס כמו שכבות מסולפות, בשילוב עם חומצה פולילאקטית (PLA) סרטים, מניבה מגינים כי קומפוסט במתקנים תעשייתיים.
(FLT:0)Recyclancy: FLT:1 אלומיניום כל כך ניתן לשחזר; מגינים שנאספו לאחר השימוש ניתן לעבד בזרימת מתכת סטנדרטיים אם השכבות האורגניות (Fiberglass, קצף) מופרדים.עיצוב עבור disassembly (למשל, קליפה-off) מקלות מחזור.
(FLT:0) הגבלות של יכולת: FLT:1 בעוד "בלתי אפשרי" הוא מושג הליבה, כמה מגינים יכולים לעמוד על שטיפת חד-משמעית אחת ועדיין לתפקד, מרחיבים את התועלת שלהם בהגדרות בעלות הכנסה נמוכה.

ניתוח מחזור החיים של מגיני חום חד פעמי הוא חיובי בהשוואה ל- PPE שניתן להחזיר את האנרגיה הדורש ניקוי והחלפת רכיבים עכורים. A מחקר של הסוכנות הכימית האירופית העריך כי טביעת הרגל פחמן לשימוש במגן חד פעמי היא כמחצית זה של מחסום חום שניתן לערעור, בהנחה כי המחסום ניתן להחלפה נמשך 50 שימושים.

פיתוח עתידי

הדור הבא של מגיני חום חד פעמית יכיל חומרים מתקדמים ותכונות חכמות תוך שמירה על על עלויות נמוכות.

חומרים לשינוי בשלב (PCMs)

צינורות מיקרונופוטים או מלתות מלח ניתן להטמיע לתוך שכבת בידוד.חומרים אלה סופגים כמויות גדולות של אנרגיה כפי שהם מתמיסים, ביעילות "אחסון" חום ועיכוב עלייה בטמפרטורות.מחשבים מבוססי פרפין עלות של כ -3 דולר רגל רבוע כאשר משולבים לתוך אדמד - אוט את העלות הנוכחית, אבל גורם של 10 פחות מאשר מערכות קירור פעיל.

סרטים עצמיים

מחקר באוניברסיטת אילינוי הפיק סרטים פולימרים דקים אשר מרפאים punctures עד 1 מ"מ בקוטר כאשר נחשפים לחום.שילוב שכבות כאלה במחסום רפלקטיבי יכול להאריך את החיים הניתנים למגן חד פעמי אם הוא סובל נזק קטן במהלך פריסה.

טמפרטורות משולבות

דיווני ה-rmochromic המודפסים על פני השטח הפנימי של צבע השינוי של המגן כאשר הטמפרטורה האחורית עולה על סף בטוח (למשל, 60 מעלות צלזיוס) אינדיקטור פשוט זה מזהיר את המשתמש כי מגן החום מתקרב למגבלתו והם צריכים לסגת או לחפש הגנה חלופית.העלות למגן עולה בכ-1.05.

המונחים: Modular Configurations

עיצובים עתידיים עשויים לכלול לוחות משולבים באמצעות קטעי פלסטיק הניתנים להחלפה (מיוצרים מחומרים ממוחזרים), המאפשרים למטפלים לבנות מחסומים בגודל מותאם אישית על זבוב. גישה מודולרית זו עדיין שומרת על חוסר יכולת לחלק הבד בעוד קטעי הפלסטיק ניתן להשתמש בהם מחדש.

(ב) יותר חומרים תרמיים מתעוררים, ראו את המחקר שאסף:0NASA's Thermal Protection MaterialsFLT:1 ו-FLT:2DuPont Thermal Protection Solutions Page EvolutionFLT 3.

מסקנה

מגן חום חד פעמי עלות, יעיל, חד פעמי מייצג פתרון מעשי וזמין להגנה תרמית על פני מגוון רחב של תרחישים. על ידי שילוב חומרים זולים כגון אלומיניום, סיבים, וקצני סחורות עם טכניקות ייצור בנפח גבוה, ניתן לייצר מגינים שעומדים בסטנדרטים חיוניים בטיחות תוך עלות רק כמה דולרים ליחידה שלהם קל משקל, פריסה, ואופי חד פעמי הופך אותם אידיאליים עבור הפצה מהירה, פועלים תעשייתיים, תחילה, אוכלוסיות אזרחיות.

חידושים מתקדמים בחומרי שינוי, סרטים בעלי ערך עצמי, וחיישנים משולבים מבטיחים לשפר את הביצועים שלהם ואת יכולת השימוש שלהם, בעוד שיקולים סביבתיים מטופלים באמצעות רכיבים ביו-דידה ועיצוב שניתן למחזור מחדש.כפי שתדירות האירועים מזג האוויר הקיצוניים ותאונות תעשייתיות ממשיכה לעלות, הפיתוח והפריסה של מגיני חום חד-פעמיים יהפכו למרכיב חשוב יותר ויותר של אסטרטגיות מוכנות חירום ברחבי העולם.