在木质基板上强大的超防火感应EP/F-POS@Fe₃O₄涂层的智能生物设计

科学领域:

• 材料科学
• 表面化学
• 纳米技术

背景情况:

• 木材是可持续的建筑材料, 但容易受到水,油和火灾的破坏.
• 目前的保护涂层缺乏适用于现代应用的高级功能.
• 仿生灵感可以带来新的材料设计,以提高木材的性能.

研究的目的:

• 开发一种具有防火能力的木材超强防火涂层.
• 提高木材的耐用性和对环境危害的保护性.
• 创建一个智能涂层用于建筑和家具的先进木材应用.

主要方法:

• 在木材上制造环氧树脂 (EP) /化聚烯 (F-POS) @铁氧化物 (Fe3O4) 复合涂层.
• 优化EP含量,以设计超的表面微纳米再入结构.
• 通过磨损,皮,冲击和划伤测试来评估涂层的耐用性.
• 通过火焰暴露测试来评估阻燃性和主动火灾报警功能.

主要成果:

• 这种EP/F-POS@Fe3O4涂层在水/油接触角度>150°时实现了极佳的超性.
• 涂层表现出强大的疏水性和疏油性,能够抵抗机械损伤.
• 这种涂层显著降低了木材的液体吸收,证实了木材的保护屏障.
• 涂层表现出超快的 (∼3秒) 视觉火灾报警响应,具有很好的重复性 (>10个周期).

结论:

• 开发的涂层为木材提供了卓越的防水,防油和防火性能.
• 集成的防火传感功能为木材提供了全新的安全功能.
• 这种先进的涂层显示出智能木制建筑和家具应用的巨大潜力.