Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Evaluation of fire properties of aluminum and aluminum-ceramic foams

dr inż. Wojciech Tuchowski, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Techniki Morskiej i Transportu
ORCID: 0000-0002-9962-1469
mgr inż. Michał Rogala, Politechnika Lubelska
ORCID: 0000-0003-1813-8721
dr inż. arch. Karolina Kurtz-Orecka, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
ORCID: 0000-0002-9843-5701
prof. dr hab. inż. Katarzyna Gawdzińska, Politechnika Morska w Szczecinie, Wydział Mechaniczny
ORCID: 0000-0001-6989-6966
dr hab. inż. Zbigniew Matuszak, prof. PMS, Politechnika Morska w Szczecinie, Wydział Mechaniczny
ORCID: 0000-0002-0554-730X

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2023.01.07
Oryginalny artykuł naukowy

Streszczenie. W pracy przedstawiono zastosowanie piany aluminiowej oraz piany aluminiowo-ceramicznej domieszkowanej cząsteczkami węglika krzemu w budownictwie, np. instalacjach fotowoltaicznych. Przeprowadzone badania reakcji na ogień wykazały, że struktury porowate mają wyższą temperaturę topnienia niż materiał stały. Ponadto ścianki piany pokryte są cienką warstwą Al2O3, co podwyższa wartość temperatury topnienia struktury. Obie badane piany, ze względu na swoją niepalność, mogą być stosowane w budownictwie lub w przemyśle morskim, po przeprowadzeniu badań uzupełniających określających ich klasę palności. Przeprowadzane badania są badaniami wstępnymi związanymi z doborem materiałów porowatych przeznaczonych na izolacje.
Słowa kluczowe: instalacja fotowoltaiczna; piana metalowa; piana kompozytowa; palność.

Abstract. The paper presents the application of aluminiumfoam and aluminium-ceramic foam, doped with silicon carbide particles as a part of photovoltaic installations. The tests of reaction to fire showed, that the porous structures have a higher melting point than the solid material. Moreover, the foam walls are covered with a thin layer of Al2O3, which raises the melting point of the structure. Both investigated foams, due to their nonflammability, can be used in civil engineering or in the marine industry, after conducting supplementary tests determining their flammability class. The tests carried out are preliminary tests related to the selection of porous materials dedicated to insulation.
Keywords: photovoltaic installation; metallic foam; composite foam; flammability.

Literatura
[1] Den Ouden B, Kerkhoven J, Warnaars J, Terwel R, Coenen M, Verboon T, Tiihonen T, Koot A. Klimaatneutrale energiescenario’s 2050, Scenariostudie ten behoeve van de integrale infrastructuurverkenning 2030-2050. Berenschot Groep B.V. 2020, https://www.netbeheernederland. nl/_upload/Files/Toekomstscenario% 27s_64_9 ab35ac320.pdf, data dostępu 17.05.2022.
[2] https://biznesalert. pl/netbeheer-nederland-niderlandy- transformacja-energetycza-oze-fotowoltaika/ data dostępu 17.05.2022.
[3] Krzos G, Rybarczyk S. Koncepcja podnoszenia poziomu samowystarczalności energetycznej na przykładzie wysp Uznam i Wolin. In: Kurtz-Orecka K, Tuchowski W, Przepiórski J, editors. Wyspy Uznam i Wolin – lokalne uwarunkowania globalnej transformacji. Monografia projektu INT190 Modelowy Region Energii Odnawialnych Wysp Uznam i Wolin. Szczecin: Wyd. Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie; 2022. pp. 308-318.
[4] Piliński M. Bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznych, „Rynek fotowoltaiczny” – dodatek do „Magazynu Rynek Elektryczny” 2019; 3.
[5] Sepanski A et al. Assessment of the fire risk in PV-arrays and development of security concepts for risk minimization. Köln: TÜVR heinland Energie und Umwelt GmbH; 2015.
[6] https://enerad.pl/aktualnosci/pozar-fotowoltaiki/ data dostępu 18.05.2022.
[7] Dz.U. 2020.471 Ustawa z 13 lutego 2020 r. o zmianie ustawy – Prawo budowlane oraz niektórych innych ustaw.
[8] Gilbert Kaufman J. Fire Resistance of Aluminumand Aluminum Alloys Measuring the Effects of Fire Exposure & on the Properties of Aluminum Alloys. Novelty OH:ASM International Materials Park; 2016.
[9] https://www.capral.com.au/wordpress/wp-content/uploads/Fire-Safety-of-Aluminium-and- -its-Alloys_20210112_v2.pdf data dostępu 17.05.2022.
[10] Gawdzińska K, Chybowski L, BejgerA, Krile S. Determination of technological parameters of saturated composites based on sic by means of a model liquid, Metalurgija. 2016; 55: 659-62.
[11] Grabian J ,Gawdzińsk aK, Szweycer M. Behaviour of aluminum foam under fire conditions. Archives of Foundry Engineering. 2008; 8 (2): 41-4.
[12] Śleziona J. Kształtowanie właściwości kompozytów stop Al – cząstki ceramiczne wytwarzanych metodami odlewniczymi. Politechnika Śląska Zeszyty Naukowe. 1994; 1258.
[13] Sobczak J. Kompozyty metalowe. Kraków – Warszawa: Instytut Odlewnictwa, Instytut Transportu Samochodowego; 2001.
[14] Witczak D. Mechanizm zagęszczania żużla ekstrahującego stałe wtrącenia niemetaliczne z aluminium i jego stopów. Praca doktorska. Poznań: Politechnika Poznańska; 1998.
[15] PN-EN ISO 1182-12: 2020 Badania reakcji na ogień wyrobów – Badania niepalności.
[16] International Code for Application of Fire Test Procedures. Part 1. The International Maritime Organization; 2010.
[17] http://www.sychta.eu/pn-en-iso-1182.html data dostępu 25.05.2022.
[18] Fangrat J, Machnowski W. Włókiennicze wyroby wyposażenia wnętrz a bezpieczeństwo pożarowe budynków. Przegląd Włókienniczy. 2003; 10: 16.
[19] Bogalecka M. Pożary jako przyczyny wypadków statków morskich w ujęciu statystycznym. BiTP. 2015; 37: 171–80.

Przyjęto do druku: 21.12.2022 r.

Materiały Budowlane 01/2023, strona 27-31 (spis treści >>)