基本介紹
- 中文名：自發熱材料
- 外文名：self-heating material
- 拼音：zì fā rè cái liào
- 用途：野外條件作業人員保暖和局部熱敷
- 學科：化學
- 優點：價格低廉、製作簡單
簡述,配方及工藝,原理分析,用途,優點,
簡述
與致冷相反的自發熱或儲熱材料，是由於化學發熱劑與氧氣接觸，產生化學反應而發熱，由於採用不同的發熱劑以及發熱劑同氧接觸程度不同，發熱的快慢、發熱溫度、發熱持續時間、貯存期和貯存時間等也各不相同。儲熱則是利用熱介質對外熱的吸收和對本身保有熱量的放出，從而調節周圍溫度，使人感到溫暖。利用這些材料製成的用品，可供外出旅遊或在寒冷地區工作、生活時臨時取暖使用；也可用於坐墊、護膝、要求具有保溫功能的建築絕熱材料。
配方及工藝
配方：還原鐵粉：59Kg；木粉：10.4Kg；活性炭：5.0Kg；食鹽：3.6Kg；水：22Kg。
工藝流程圖
工藝流程圖工藝：將上述組成中的各組分按計量在真空下或者氮氣保護下混合均勻，裝袋密封保存。工藝過程如下：還原鐵粉、木粉、活性炭、食鹽、水→抽真空或氮氣下保護→充分攪拌混合→產物→封裝→分袋→成品
原理分析
自發熱材料的關鍵成分是還原鐵粉、活性炭和食鹽；若配方中無木粉則出現鐵粉迅速板結不再產生髮熱現象，而活性炭對氣體具有強大的吸附性能。自發熱的熱量來源於還原鐵粉與空氣中的氧氣發生快速反應釋放出的熱量，使放熱量大於散熱最而導致溫度升高。在該反應中水和木粉的作用是使各種固體粉粒混合分散均勻，提供氣固兩相反應的接觸面，以利於鐵粉完全反應和提高配方熱容量。
由於發熱劑中氧氣與配方物料的接觸是發熱的關鍵，其接觸不同發熱情況也不同，在最佳情況下，發熱持續時間24h，最高溫度可達740C。
用途
可供外出旅遊或在寒冷地區工作、生活時臨時取暖使用；也可用於坐墊、護膝、要求具有保溫功能的建築絕熱材料；也可用於製作理療材料。
以理療材料為例具體說明。方法：用脲、硫脲、聚乙二醇(PEG)製備了Polymer in Salt型聚合物固體電解質(SPE),將該SPE與還原鐵粉、活性炭物理共混製備自發熱材料。
結果：自發熱材料形態為固態，接觸空氣後釋熱，不接觸空氣時處於休眠狀態，控制其與空氣的接觸量可實現熱量的控制釋放，釋熱效果良好。
優點
簡單製作、方便攜帶、價格低廉以及使用方便
