一种结构生色材料及火灾早期预警系统及火灾早期预警方法技术方案

本发明专利技术涉及材料制备与传感的技术领域，具体涉及一种结构生色材料及火灾早期预警系统及火灾早期预警方法，结构生色材料包括单分散纳米粒子、添加剂和高吸光度纳米粒子，其中单分散纳米粒子主要为硫化锌、二氧化硅、氧化锌、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或者多种；添加剂主要为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基烯酸丁酯中的一种或者多种；高吸光度材料主要为炭黑、炭黑纳米粒子、石墨烯、MXene、碳纳米管、聚多巴胺等黑色的纳米粒子中的一种或者多种。本发明专利技术的结构生色材料能够在升温过程中发生不同程度的膨胀，引起结构生色材料中纳米粒子的间距改变，发生明显的颜色变化，具有灵敏度高、响应及时的特点，进而达到火灾的早期预警的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备与传感的，具体涉及一种结构生色材料及火灾早期预警系统及火灾早期预警方法。

技术介绍

1、火灾作为威胁人类财产和生命安全的重要隐患，其早期预警对火灾的控制和减少人员伤亡和财产损失至关重要。目前火灾预警主要通过可燃物燃烧产生的烟雾、可燃性分解物等进行预警，预警主要发生在材料燃烧之后，对火灾的预警不利。在建筑物、电器、电线等处的起火多数是材料的局部过热引起材料变形，进一步升温达到材料着火点，材料燃烧引发火灾。因此，开发用于早期材料升温过程的非明火的早期火灾预警材料，具有重要意义。目前已有专利(cn 109191763)使用颜色变化实现火灾预警的报道，但是所有的材料颜色对比度、传感器的灵敏度和适用的温度范围均未明确报道。

2、本专利技术基于结构生色材料在材料升温的热变形过程，制备了具有结构色的光子晶体涂层、贴片，适用于不同材料升温过程的非明火预警。结合现有的摄像技术，制备了用于火灾早期预警的非接触式、多重报警火灾预警传感器，通过摄像头监测结构生色涂层、贴片的颜色变化，通过视频监控即可在监视端如电脑、报警器等处实现材料高温预警，进而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种结构生色材料，其特征在于：包括单分散纳米粒子、添加剂和高吸光度纳米粒子，其中单分散纳米粒子主要为硫化锌、二氧化硅、氧化锌、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或者多种；添加剂主要为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基烯酸丁酯中的一种或者多种；高吸光度材料主要为炭黑、炭黑纳米粒子、石墨烯、MXene、碳纳米管、聚多巴胺等黑色的纳米粒子中的一种或者多种。

2.根据权利要求1所述的结构生色材料，其特征在于：所述单分散纳米粒子的质量百分数为10％-99％、添加剂的质量百分数为0.1％-20％、高吸光度纳米粒子的质量百分数为0.005％-10％。

3.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种结构生色材料，其特征在于：包括单分散纳米粒子、添加剂和高吸光度纳米粒子，其中单分散纳米粒子主要为硫化锌、二氧化硅、氧化锌、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或者多种；添加剂主要为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基烯酸丁酯中的一种或者多种；高吸光度材料主要为炭黑、炭黑纳米粒子、石墨烯、mxene、碳纳米管、聚多巴胺等黑色的纳米粒子中的一种或者多种。

2.根据权利要求1所述的结构生色材料，其特征在于：所述单分散纳米粒子的质量百分数为10％-99％、添加剂的质量百分数为0.1％-20％、高吸光度纳米粒子的质量百分数为0.005％-10％。

3.根据权利要求1所述的结构生色材料，其特征在于：所述单分散纳米粒子的粒径为：100-800nm。

4.根据权利要求1所述的结构生色材料，其特征在于：通过水热法、溶胶凝胶法、聚合法中的任意一种方法合成单分散的纳米粒子，最终制备的纳米粒子粒径范围主要为：100nm-800nm，其多分散指数pdi≤1.4。

5.一种火灾早期预警系统，其特征在于：生色单元、监测单元、采集单元、处理单元和警报单元；

6.根据权利要求5所述的火灾早期预警系统，其特征在于：所述结构生色涂层的制备方法为：将单分散纳米粒子、添加剂、高...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭海英，石情文，孙九霄，梁金星，姚凯翔，胡京川，唐一丹，彭家顺，刘晓洪，潘晨，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：