1、本文提出兩個新概念：“臨爆點”和“燃爆消減劑”，并根據理論與實驗研究，遴選出燃爆消減劑的有效成分-ZrO<,2>?！芭R爆點”是可燃物凝聚相與其蒸汽處于平衡狀態(tài)時，可燃物的飽和蒸汽壓為LEL值時的溫度（T<,0>）?！叭急麥p劑”是在一段時間內，能遏制可燃氣體爆炸或降低爆炸威力和猛度，并能熄滅火焰的材料。在工業(yè)生產、倉儲、運輸業(yè)中接觸易燃物質的場所比比皆是，易燃物質泄漏后，首先噴灑燃爆消減劑，然后進行處理，將避免或減少爆炸和火災的發(fā)生。爆

2、炸與火災緊密相連，一方面易燃物質泄露，遇火源引起爆炸可產生2200 K的爆溫，可以引發(fā)火災；另一方面火災可造成易燃物質分解，導致爆燃、爆轟。爆炸與燃燒本質有相同的一面，都是氧化還原反應、鏈反應機理，不同的是氧化劑與還原劑接觸方式不同，造成了反應速率的差異，因此我們可以用相同的方法來防止或減少燃燒和爆炸的發(fā)生。 本文首先從非常溫（高于室溫）下爆炸極限的測定入手。爆炸極限是重要的危險性評價參數，常溫下爆炸極限數據已很充足，非常溫下爆

3、炸極限數據卻少見。而環(huán)境溫度高于常溫的例子在生產部門中比比皆是，測定非常溫（高于室溫）下的爆炸極限有意義。本文用20升的爆炸容器，在298 K～483 K范圍內測定了正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇及醇水體系的LEL值和UEL值。發(fā)現LEL值均隨溫度的增高而減小，UEL值隨溫度的增高而增大。并用回歸分析的方法得出各種體系爆炸極限隨溫度變化的規(guī)律。 閃點也是重要的危險性評價參數，它與爆炸極

4、限描述的對象雖然不同，但發(fā)生反應的本質都是氣體。在爆炸下限對應溫度（T<,0>）與閃點比較時發(fā)現：閃點與爆炸下限作為危險性判據有差異。通過比較閃點與爆炸下限表現危險性的準確度，認為爆炸下限的對應溫度T<,0>作為危險性的判據，應用方便廣泛、數據可信度高、更準確。引入了臨爆點的概念，提出將臨爆點作為危險性評估參數的新觀點。并提出臨爆點計算的方法與公式。 測定不同溫度下可燃物爆炸極限是燃爆消減劑研究的基礎。燃爆消減劑主要功能是防爆，

5、但也有滅火的作用。通過分析現有滅火劑的滅火效能和滅火機理，可以推測哈龍?zhí)娲贰⒏煞蹨缁饎┖蜌馊苣z滅火劑三種滅火劑可能具有防爆功能，其中有代表性的品種為細水霧、惰性氣體和冷氣溶膠。本文除了對細水霧、CO<,2>惰性氣體滅火性能進行了分析外，重點對納米冷氣溶膠防爆防火性能進行了探討。 本文從實驗和理論兩個方面論證了，CO<,2>在撲滅天然氣火災時并非惰性，它可以與天然氣反應生成醇、醛、酮和酸等物質。進一步認識了CO<,2>的滅火性質

6、、滅火范圍，并得出了CO<,2>不適合作為燃爆消減劑的結論。 細水霧與熱氣溶膠由于本身固有的性質不適合作為燃爆消減劑，冷氣溶膠應該成為燃爆消減劑研究重要方向，納米材料性能奇特，且易形成冷氣溶膠，是燃爆消減劑研究的重要內容。本文先對燃爆消減劑的性能進行了理論分析。計算了納米氣溶膠的沉降速度、滅火效能，用HYPERCHEM6程序計算了15種氧化物與甲烷燃燒產生的自由基相互作用的能量變化，篩選出可能成為燃爆消減劑的材料——ZrO<,2

7、>。采用CASTEP模塊進行了相關計算，得到了ZrO<,2>與自由基相互作用的能帶結構、態(tài)密度圖形，進一步證實了ZrO<,2>能與自由基作用的結論。 實驗研究同樣得出ZrO<,2>能與自由基作用的結論。本文對18種納米粉體所形成的氣溶膠阻止甲烷燃燒反應的性能進行了實驗研究，納米微晶的直徑用XRD和TEM測定，可燃物氣體濃度用氣相色譜儀等儀器測定。實驗發(fā)現ZrO<,2>納米粉體形成的氣溶膠對甲烷的燃燒反應有顯著的阻燃效果。通過Zr