自发热的原理主要可以分为以下几种:
化学反应放热
还原铁粉与氧气反应:自发热材料中混合后,还原铁粉会与空气中的氧气发生快速化学反应,释放出大量热量。这一反应是自发热的主要热量来源。为了使反应更充分,通常还会加入活性炭和食盐等辅助成分,以提高反应速率和热容量。
化学能转化为热能:例如,暖宝宝等物品利用原电池原理,通过内部的化学反应将化学能转化为热能,从而实现发热效果。
物理反应产热
托玛琳(电气石)的热电效应和压电效应:托玛琳在受到热或压力作用时会产生电荷,并释放远红外线。这种材料在人体体温的激发下,通过热电效应和压电效应产生热量,达到自发热的效果。
吸湿发热
吸湿纤维液化放热:某些自发热纤维能够吸收人体散发的水蒸气,将气态水转变为液态水。在这个过程中,水分子间距离减小,分子间相互作用增加,部分能量以热量的形式释放出来,从而实现发热效果。
远红外辐射
远红外发热材料:在织物中加入超细陶瓷粉末或石墨烯等材料,这些材料能够吸收人体散发的红外波能量,并以远红外的形式辐射出来,供人吸收产生热量。这种技术常见于远红外发热内衣等产品中。
建议
在选择自发热产品时,应注意其成分和原理,确保安全性和有效性。例如,自发热食品需要特别注意发热包的安全性,避免烫伤等风险;而自发热护腰等用品则应确保使用的材料对人体无害,并能够有效促进血液循环和改善微循环。