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摘要
膨胀型防火涂层在膨胀过程中孔隙存在的对流传热和辐射传热会降低涂层的防火性能。考虑到孔隙之间存在涂层分解产生的气体，因此通过理想气体状态方程，描述了涂层在不同升温条件下的膨胀行为。建立了以膨胀尺寸为输出项，并考虑孔隙对有效导热系数增强作用的有限元传热模型，探究不同厚度的涂层在不同升温环境下的防火性能。结果表明：膨胀尺寸模型能够较为准确地预测涂层在不同温度场下的膨胀行为，涂层最大膨胀率随干膜厚度增大而减小；基于膨胀尺寸和多孔有效导热系数的有限元传热模型模拟的钢管温度变化与试验结果吻合较好；膨胀型防火涂层在高升温速率环境中能够明显延缓钢管升温，并降低其最大受火温度；不同升温环境中，涂层的防火能力和厚度呈非线性变化。
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单位西南科技大学; 中国工程物理研究院总体工程研究所; 土木工程与建筑学院
