1安全工程材料的重要作用
安全就是沒有危險。主體對象是人,因為生命健康是最重要的,安全就是周圍的生活環(huán)境和其他客體不能夠傷害到人。而當對象在一定程度上傷害了作為主體的人時,便形成了一個事故。事故可分為自然事故(或稱為災(zāi)害)和人為事故。安全工程主要是對人在生產(chǎn)和生活中安全事故的原因和過程進行研究,并尋找有效的防范措施,最大限度的降低事故對人的危害。安全工程材料指的是能夠消除或減輕事故危害的一種特殊材料,是可以從結(jié)構(gòu)、生物學(xué)、物理、化學(xué)等多種角度解決安全問題的功能性材料。安全工程材料按不同功能可分為事故預(yù)防材料、事故過程控制材料以及事故善后處理材料三大類,按使用方式可分為一次性安全材料和可回收循環(huán)利用材料,在生態(tài)環(huán)境、資源開發(fā)、工礦企業(yè)、公路運輸?shù)阮I(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。隨著安全生產(chǎn)問題的日益嚴重,新型安全材料的開發(fā)與應(yīng)用,逐漸形成一個新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),在新材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,保護生態(tài),促進經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。研究和開發(fā)的安全工程材料,在以消除事故隱患、控制事故發(fā)展、減少事故后續(xù)影響作為目標的同時,還要考慮保護環(huán)境、便于操作、減少次生事故等因素。未來,安全工程材料在解決重大事故隱患和有效減少事故傷害等方面將發(fā)揮越來越重要的作用。
2常見的安全工程材料的作用方式
2.1事故預(yù)防類材料。事故預(yù)防類材料是基于事故的發(fā)生、發(fā)展、規(guī)模和后果等提前做出預(yù)測和判斷,通過分析安全事故發(fā)生的原因和規(guī)律,研制的一種預(yù)防事故發(fā)生的新材料。事故預(yù)防材料可以通過對事故發(fā)生的主要因素進行定向引導(dǎo),對事故發(fā)生的必要條件進行干預(yù),如預(yù)防煤礦瓦斯爆炸災(zāi)害材料。安全反光材料在預(yù)防交通事故時發(fā)揮著重要的作用,廣泛應(yīng)用于交通標志、標牌、標線和高能見度的警示服上。據(jù)交通運輸部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,夜間交通事故的發(fā)生概率高于白天,在20:00-22:00這一時段達到高峰,路標與行人的衣服影響發(fā)生事故的概率是70%,反光材料可以使標志、車輛牌照等更加醒目,道路交通員工穿戴能見度高的預(yù)警服裝,可以使交通事故發(fā)生率下降30%-40%。反光材料在交通領(lǐng)域的大量應(yīng)用,極大的改善了行車和道路安全狀況,使得道路交通更加安全。另外,現(xiàn)代信息的快速發(fā)展以及信息傳播手段的日益更新,使得電磁輻射無處不在。大量的電磁輻射會對敏感設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾、影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)、影響信息正常傳輸或數(shù)據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性能,嚴重時可能會造成不可預(yù)知的后果,也對人體身心健康產(chǎn)生影響。據(jù)測算,由于受到電磁干擾而造成的全球電子設(shè)備故障,導(dǎo)致每年五億美元的經(jīng)濟損失。隨著對稀土元素和金屬元素聚合物等復(fù)合材料的研究和發(fā)展應(yīng)用,能夠有效預(yù)防和屏蔽一些常見的輻射,具有廣闊的前景。
2.2事故控制類材料
事故控制材料是一種既能有效地控制事故的發(fā)展,又能降低事故危害程度的材料。事故的發(fā)展過程就是各類機械、物理、生物或化學(xué)能量釋放的過程,事故控制材料是利用新的材料和技術(shù)來對事故的過程和發(fā)展方向進行抑制或向減弱的方向引導(dǎo),以達到減少事故損害的目的。在煤礦瓦斯事故控制中,使用了氣體抑爆材料,增加了材料的阻燃效果,通過添加一些阻止自由基反應(yīng)的復(fù)合材料,以阻止燃燒反應(yīng)的發(fā)生與進行。在機動車安全領(lǐng)域,保險杠的結(jié)構(gòu)性和功能性是非常明顯的。目前在世界上由高分子材料制成的保險杠約有92%。最近幾年來,通過共聚聚丙烯材料、苯乙烯熱塑性彈性體、聚烯烴制備乙丙橡膠的添加和加工助劑在雙螺桿熔融共混制備的新材料,使保險杠具有高彈性和高耐沖擊性,在遭受到?jīng)_擊時,材料開裂能夠吸收大量能量,有效減弱沖擊,以保護車輛的安全性,同時使用泡沫填充聚合物波紋管的能量吸收技術(shù),在與行人相撞時,可以達到對人身的最小傷害。汽車上緩沖吸波材料能夠很好的發(fā)揮安全保護作用,有十分廣泛的應(yīng)用前景。在消防安全方面,一種新型的水溶膠滅火劑能消耗火災(zāi)中的大量熱量,并在燃燒物表面形成一種無機鹽隔離保護膜,化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的如無氨硅膠、水玻璃膠、復(fù)合凝膠、聚合物結(jié)構(gòu)膨脹凝膠等,很快就會成為凝膠或凍膠體,膠體冷卻吸收熱量、阻塞空氣和提高耐火性方面熄滅火災(zāi)。這種新材料在航空航天、軍工、機械制造、個人防護等領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用,具有較好的能量吸收性能和力學(xué)結(jié)構(gòu)性能。這類材料主要有泡沫陶瓷、泡沫聚合物、金屬基泡沫材料等復(fù)合材料。另外,還有一批新型的納米吸波材料、導(dǎo)電高分子吸波材料能吸收和衰減電磁波,可以有效的降低電磁干擾和輻射。
2.3事故處理類材料
當安全生產(chǎn)事故發(fā)生后,為了及時有效地降低事故危害損失,減少事故對人和環(huán)境的不良影響,在事故善后處理時,也會選擇一些新型的材料。面對突然發(fā)生的事故,要提前做好有針對性的應(yīng)急預(yù)案,應(yīng)急預(yù)案的實施是必經(jīng)過程,而如何正確選擇事故處理材料則是其中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。事故處理材料的一個重要應(yīng)用是大規(guī)模集中處理可能發(fā)生的生態(tài)環(huán)境事故,生態(tài)事故具有一定的滯后性,同時具有重復(fù)增量和易引發(fā)生態(tài)事故鏈等特征,新型安全工程材料的應(yīng)用是消除和減弱生態(tài)事故的重要方法,例如在油類泄漏事故發(fā)生后,采用吸油材料的表面吸附性可以有效地吸收泄漏出的油類物質(zhì),毛細作用也有利于吸附浮油。膨潤土和粉煤灰表面改性能顯著提高吸油效率。目前,吸油材料發(fā)展的主要方向是丙烯酸、乙烯酯、橡膠、聚氨酯、高吸油樹脂等新材料了。近年來的一種新型吸油材料叫熔噴聚丙烯非織造布,具有輕質(zhì)、吸油性好等優(yōu)良性能,也可用于溢油的整個吸附過程。綜合來看,新型安全生產(chǎn)材料已為越來越多的人們所關(guān)注,其在生產(chǎn)生活等領(lǐng)域發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。同時,我國對安全科技產(chǎn)業(yè)的重視和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的進一步調(diào)整也讓新型安全工程材料有了更大的市場,對安全工程材料的研制與應(yīng)用起到極大的推動作用。我們一定要充分認識到安全工程材料在生產(chǎn)和生活中的巨大應(yīng)用潛力,在保證安全、減少事故、保護人民的生命財產(chǎn)不受損害等方面還有很大的提升空間,我們應(yīng)該進一步深入研究,開發(fā)出更多種類、更好性能、更具使用價值的安全工程材料,為我國的經(jīng)濟建設(shè)和社會穩(wěn)定做出貢獻,早日實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。