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典型金屬粉塵爆燃特性及抑制機理 版權信息
- ISBN：9787030723253
- 條形碼：9787030723253 ; 978-7-03-072325-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
典型金屬粉塵爆燃特性及抑制機理 本書特色
本書可為金屬粉塵爆炸事故有效防控提供理論基礎和技術支撐，可供 從事粉塵爆炸相關領域工作的科研人員和工程技術人員參考。
典型金屬粉塵爆燃特性及抑制機理 內(nèi)容簡介
以金屬粉塵的爆炸燃燒特性和熱分析動力學特性為研究主線，利用高速攝像系統(tǒng)和測溫系統(tǒng)研究三種粒徑鋁粉不同濃度粉塵云在透明大管道的火焰形態(tài)、火焰?zhèn)鞑ニ俣纫约盎鹧鏈囟鹊淖兓?guī)律，火焰?zhèn)鞑ニ俣群突鹧鏈囟入S粉塵云濃度的增加而增加，隨粒徑的增加而減小；通過20L球形爆炸罐實驗，得到優(yōu)選爆炸壓力（Pmax）和優(yōu)選壓力上升速率(dp/dt)max的經(jīng)驗回歸方程，Pmax會隨著粉塵濃度的先增加后減小，(dP/dt)max隨著粉塵濃度的增加，而Pmax和(dP/dt)max隨著粒徑的減小逐漸增大；對爆炸產(chǎn)物進行XPS和EDS分析，得出爆炸燃燒機理模型；同時利用同步熱分析儀（TG-DSC）進行微觀熱分析動力學實驗研究，計算出燃燒過程反應動力學參數(shù)。
典型金屬粉塵爆燃特性及抑制機理 目錄
目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 粉塵爆炸原理及特點 1
1.1.1 粉塵爆炸的原理 2
1.1.2 粉塵爆炸的特點 2
1.2 粉塵抑爆技術及措施 3
1.3 粉塵爆炸特性及抑爆劑研究基礎 4
1.3.1 粉塵爆炸特性 4
1.3.2 粉塵爆炸抑爆劑 5
第2章 粉塵爆炸及抑爆理論 7
2.1 粉塵爆炸理論 7
2.1.1 粉塵爆炸的概念及條件 7
2.1.2 粉塵爆炸的特點 8
2.1.3 粉塵爆炸的原理 8
2.1.4 影響粉塵爆炸的因素 10
2.1.5 粉塵爆炸的特性參數(shù) 11
2.2 粉塵抑爆理論 13
2.2.1 粉體抑制機理 13
2.2.2 粉體抑爆的影響因素 13
2.3 粉塵爆炸的主要危害和防范治理措施 13
2.3.1 主要危害 13
2.3.2 防范措施 14
2.3.3 綜合抑塵技術 15
第3章 鋁粉塵爆炸特性及爆炸機理 16
3.1 鋁粉塵爆炸與抑爆 16
3.2 實驗系統(tǒng) 17
3.2.1 粉塵層*低著火溫度實驗系統(tǒng) 17
3.2.2 粉塵云*低著火溫度實驗系統(tǒng) 18
3.2.3 粉塵云*小著火能量實驗系統(tǒng) 19
3.2.4 粉塵爆炸火焰?zhèn)鞑嶒炏到y(tǒng) 20
3.2.5 20L球形爆炸罐實驗系統(tǒng) 23
3.3 鋁粉塵爆炸火焰特性 25
3.3.1 鋁粉塵材料及表征 25
3.3.2 鋁粉塵爆炸火焰?zhèn)鞑嶒灱胺治?25
3.3.3 鋁粉塵火焰溫度特性 33
3.4 鋁粉塵爆炸超壓特性 35
3.5 鋁粉塵熱分析動力學及爆炸機理 38
3.5.1 鋁粉塵熱分析動力學 38
3.5.2 鋁粉塵爆炸產(chǎn)物及機理分析 41
第4章 鋁鎂合金粉塵爆炸特性及爆炸機理 47
4.1 鋁鎂合金粉塵爆炸與抑爆 47
4.2 鋁鎂合金粉塵爆炸火焰特性 48
4.2.1 鋁鎂合金粉塵材料及表征 48
4.2.2 鋁鎂合金粉塵爆炸火焰?zhèn)鞑嶒灱胺治?50
4.2.3 鋁鎂合金粉塵爆炸*小著火能量實驗及分析 52
4.3 鋁鎂合金粉塵爆炸超壓特性 53
4.4 鋁鎂合金粉塵熱分析動力學及爆炸機理 55
4.4.1 鋁鎂合金粉塵熱分析動力學 55
4.4.2 鋁鎂合金粉塵爆炸火焰燃燒機理 57
4.4.3 火焰?zhèn)鞑C理 60
第5章 鐵粉塵爆炸特性及抑制機理 62
5.1 鐵粉塵爆炸與抑爆 62
5.2 鐵粉塵爆炸特性實驗 63
5.2.1 鐵粉塵材料及表征 63
5.2.2 鐵粉塵爆炸敏感性實驗 64
5.2.3 鐵粉塵爆炸嚴重性實驗 68
5.2.4 爆炸產(chǎn)物微觀形貌分析 73
5.3 鐵粉塵爆炸的抑制實驗 75
5.3.1 ABC粉抑制鐵粉塵爆炸實驗結果 76
5.3.2 MCA粉抑制鐵粉塵爆炸實驗結果 80
5.4 微納米鐵粉塵和抑爆劑的熱分析動力學 84
5.4.1 動力學理論基礎及分析方法 84
5.4.2 微納米鐵粉塵熱行為 87
5.4.3 微納米鐵粉塵熱分析動力學 90
5.4.4 抑爆劑抑制機理 102
第6章 鈦粉塵爆炸特性及抑制機理 106
6.1 鈦粉塵爆炸與抑爆 106
6.2 材料準備與表征 107
6.3 惰性粉體對鈦粉塵爆炸火焰的抑制效果 108
6.3.1 磷酸二氫鈣和碳酸鈣粉體對600目鈦粉塵爆炸火焰的抑制效果 108
6.3.2 磷酸二氫銨粉體對425目鈦粉塵爆炸火焰的抑制效果 112
6.4 惰性粉體對鈦粉塵爆炸壓力的抑制效果 115
6.4.1 磷酸二氫鈣和碳酸鈣粉體對600目鈦粉塵爆炸壓力的抑制效果 115
6.4.2 磷酸二氫銨粉體對425目鈦粉塵爆炸壓力的抑制效果 117
6.5 惰性粉體對鈦粉塵爆炸的抑制機理 119
6.5.1 磷酸二氫鈣和碳酸鈣粉體對600目鈦粉塵爆炸的抑制機理 119
6.5.2 磷酸二氫銨粉體對425目鈦粉塵爆炸的抑制機理 123
第7章 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸的抑制研究 126
7.1 研究背景與意義 126
7.2 材料準備與表征 127
7.3 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸火焰的抑制效果 131
7.4 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸超壓的抑制效果 136
7.5 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸的抑制機理 139
第8章 新型復合粉體對鋁粉及鋁硅合金粉塵爆炸的抑制研究 141
8.1 傳統(tǒng)抑爆劑與新型抑爆劑 141
8.2 新型復合粉體抑爆劑的制備與表征 142
8.2.1 新型復合粉體抑爆劑的制備 142
8.2.2 新型復合粉體抑爆劑的表征 143
8.3 新型復合粉體抑爆劑對爆炸的抑制效果 159
8.3.1 新型復合粉體抑爆劑對爆炸超壓的抑制實驗 159
8.3.2 新型復合粉體抑爆劑對鋁粉塵或鋁硅合金粉塵爆炸火焰的抑制實驗 168
8.4 新型復合粉體抑爆劑的抑制機理 179
8.4.1 磷酸二氫鈣/赤泥復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 179
8.4.2 碳酸氫鈉/高嶺土復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 181
8.4.3 碳酸氫鈉/硅藻土復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 182
8.4.4 磷酸二氫鉀/蒙脫石復合粉體抑爆劑對鋁硅合金粉塵的抑制機理 183
8.4.5 磷酸二氫鉀/二氧化硅復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 185
參考文獻 187
編后記 190
“博士后文庫”序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 粉塵爆炸原理及特點 1
1.1.1 粉塵爆炸的原理 2
1.1.2 粉塵爆炸的特點 2
1.2 粉塵抑爆技術及措施 3
1.3 粉塵爆炸特性及抑爆劑研究基礎 4
1.3.1 粉塵爆炸特性 4
1.3.2 粉塵爆炸抑爆劑 5
第2章 粉塵爆炸及抑爆理論 7
2.1 粉塵爆炸理論 7
2.1.1 粉塵爆炸的概念及條件 7
2.1.2 粉塵爆炸的特點 8
2.1.3 粉塵爆炸的原理 8
2.1.4 影響粉塵爆炸的因素 10
2.1.5 粉塵爆炸的特性參數(shù) 11
2.2 粉塵抑爆理論 13
2.2.1 粉體抑制機理 13
2.2.2 粉體抑爆的影響因素 13
2.3 粉塵爆炸的主要危害和防范治理措施 13
2.3.1 主要危害 13
2.3.2 防范措施 14
2.3.3 綜合抑塵技術 15
第3章 鋁粉塵爆炸特性及爆炸機理 16
3.1 鋁粉塵爆炸與抑爆 16
3.2 實驗系統(tǒng) 17
3.2.1 粉塵層*低著火溫度實驗系統(tǒng) 17
3.2.2 粉塵云*低著火溫度實驗系統(tǒng) 18
3.2.3 粉塵云*小著火能量實驗系統(tǒng) 19
3.2.4 粉塵爆炸火焰?zhèn)鞑嶒炏到y(tǒng) 20
3.2.5 20L球形爆炸罐實驗系統(tǒng) 23
3.3 鋁粉塵爆炸火焰特性 25
3.3.1 鋁粉塵材料及表征 25
3.3.2 鋁粉塵爆炸火焰?zhèn)鞑嶒灱胺治?25
3.3.3 鋁粉塵火焰溫度特性 33
3.4 鋁粉塵爆炸超壓特性 35
3.5 鋁粉塵熱分析動力學及爆炸機理 38
3.5.1 鋁粉塵熱分析動力學 38
3.5.2 鋁粉塵爆炸產(chǎn)物及機理分析 41
第4章 鋁鎂合金粉塵爆炸特性及爆炸機理 47
4.1 鋁鎂合金粉塵爆炸與抑爆 47
4.2 鋁鎂合金粉塵爆炸火焰特性 48
4.2.1 鋁鎂合金粉塵材料及表征 48
4.2.2 鋁鎂合金粉塵爆炸火焰?zhèn)鞑嶒灱胺治?50
4.2.3 鋁鎂合金粉塵爆炸*小著火能量實驗及分析 52
4.3 鋁鎂合金粉塵爆炸超壓特性 53
4.4 鋁鎂合金粉塵熱分析動力學及爆炸機理 55
4.4.1 鋁鎂合金粉塵熱分析動力學 55
4.4.2 鋁鎂合金粉塵爆炸火焰燃燒機理 57
4.4.3 火焰?zhèn)鞑C理 60
第5章 鐵粉塵爆炸特性及抑制機理 62
5.1 鐵粉塵爆炸與抑爆 62
5.2 鐵粉塵爆炸特性實驗 63
5.2.1 鐵粉塵材料及表征 63
5.2.2 鐵粉塵爆炸敏感性實驗 64
5.2.3 鐵粉塵爆炸嚴重性實驗 68
5.2.4 爆炸產(chǎn)物微觀形貌分析 73
5.3 鐵粉塵爆炸的抑制實驗 75
5.3.1 ABC粉抑制鐵粉塵爆炸實驗結果 76
5.3.2 MCA粉抑制鐵粉塵爆炸實驗結果 80
5.4 微納米鐵粉塵和抑爆劑的熱分析動力學 84
5.4.1 動力學理論基礎及分析方法 84
5.4.2 微納米鐵粉塵熱行為 87
5.4.3 微納米鐵粉塵熱分析動力學 90
5.4.4 抑爆劑抑制機理 102
第6章 鈦粉塵爆炸特性及抑制機理 106
6.1 鈦粉塵爆炸與抑爆 106
6.2 材料準備與表征 107
6.3 惰性粉體對鈦粉塵爆炸火焰的抑制效果 108
6.3.1 磷酸二氫鈣和碳酸鈣粉體對600目鈦粉塵爆炸火焰的抑制效果 108
6.3.2 磷酸二氫銨粉體對425目鈦粉塵爆炸火焰的抑制效果 112
6.4 惰性粉體對鈦粉塵爆炸壓力的抑制效果 115
6.4.1 磷酸二氫鈣和碳酸鈣粉體對600目鈦粉塵爆炸壓力的抑制效果 115
6.4.2 磷酸二氫銨粉體對425目鈦粉塵爆炸壓力的抑制效果 117
6.5 惰性粉體對鈦粉塵爆炸的抑制機理 119
6.5.1 磷酸二氫鈣和碳酸鈣粉體對600目鈦粉塵爆炸的抑制機理 119
6.5.2 磷酸二氫銨粉體對425目鈦粉塵爆炸的抑制機理 123
第7章 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸的抑制研究 126
7.1 研究背景與意義 126
7.2 材料準備與表征 127
7.3 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸火焰的抑制效果 131
7.4 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸超壓的抑制效果 136
7.5 改性氫氧化鎂對鋁鎂合金粉塵爆炸的抑制機理 139
第8章 新型復合粉體對鋁粉及鋁硅合金粉塵爆炸的抑制研究 141
8.1 傳統(tǒng)抑爆劑與新型抑爆劑 141
8.2 新型復合粉體抑爆劑的制備與表征 142
8.2.1 新型復合粉體抑爆劑的制備 142
8.2.2 新型復合粉體抑爆劑的表征 143
8.3 新型復合粉體抑爆劑對爆炸的抑制效果 159
8.3.1 新型復合粉體抑爆劑對爆炸超壓的抑制實驗 159
8.3.2 新型復合粉體抑爆劑對鋁粉塵或鋁硅合金粉塵爆炸火焰的抑制實驗 168
8.4 新型復合粉體抑爆劑的抑制機理 179
8.4.1 磷酸二氫鈣/赤泥復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 179
8.4.2 碳酸氫鈉/高嶺土復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 181
8.4.3 碳酸氫鈉/硅藻土復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 182
8.4.4 磷酸二氫鉀/蒙脫石復合粉體抑爆劑對鋁硅合金粉塵的抑制機理 183
8.4.5 磷酸二氫鉀/二氧化硅復合粉體抑爆劑對鋁粉塵的抑制機理 185
參考文獻 187
編后記 190
展開全部
典型金屬粉塵爆燃特性及抑制機理 節(jié)選
第1章 緒論 1.1 粉塵爆炸原理及特點 隨著科學發(fā)展與技術的進步，粉體技術的應用越來越廣泛，并不斷趨于成熟。它能夠被廣泛應用*重要的原因在于粉體本身具有優(yōu)良的性質(zhì)。 (1)粉塵粒徑小，使原料或產(chǎn)品的分離更加方便迅速，有利于有用成分的提取。 (2)粉塵的流動性強，反應過程中對于反應進出料的用量能夠精確掌握，并且在后續(xù)過程中逐漸形成規(guī)范。 (3)比起其他形態(tài)的材料，粉體的比表面積更小，這一特點使物質(zhì)的溶解性與反應活性增大，進而加快反應速率。 (4)粉體的分散性、混合性更好，材料的組成與構造便于控制。 以上粉體的特點進一步說明了在工業(yè)生產(chǎn)過程中應用粉末的必要性。但生產(chǎn)過程中卻難以避免產(chǎn)生粉塵，如果這些粉塵清理不及時便會形成粉塵云，一旦遇到足夠的能量就有可能發(fā)生粉塵爆炸，這將會對生產(chǎn)裝置與人員造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。 近年來，我國頻繁發(fā)生粉塵爆炸事故，這足以引起人們的深刻反思。一方面粉塵爆炸頻率高，另一方面感應期長，粉塵破壞性強。當粉塵發(fā)生爆炸時，原始沉積或積聚的粉塵很容易揚起，引起兩次爆炸、三次爆炸甚至更多的爆炸，極大增強了破壞力。因此，我們需要對粉塵爆炸特點、粉塵爆炸影響因素與相關參數(shù)做深入研究，這將對抑制粉塵爆炸有重要意義。 在金屬加工制造行業(yè)打磨、切割等工序中，火花的溫度能達到上千度，而產(chǎn)生的粉塵通常在360～600℃就能夠被點燃。所以金屬加工制造行業(yè)相對其他行業(yè)來說，具有更大的爆炸危險性，需要重點關注由金屬粉塵引起的爆炸事故。 現(xiàn)有的抑爆技術一般是預先在可燃粉塵中加入惰性粉體或氣體，來降低可燃粉塵或氧氣的濃度，使其難以達到爆燃條件。惰性粉體抑制可燃粉塵爆炸的效果與惰性粉體本身的性質(zhì)有直接聯(lián)系。有關粉塵爆炸及其抑爆研究，煤炭行業(yè)早有開展，如在煤炭開采工程中，在井下撒播巖粉與產(chǎn)生的煤塵摻混形成不具爆炸性的混合粉塵，達到惰化煤塵的作用。 粉塵(dust)是一種固體顆粒，且懸浮在空氣中。關于粉塵的準確定義，不同國家并不相同。根據(jù)英國標準《Glossary of Terms relating to particle technology》(B.S. 2955:1958)，將粒徑dp＜1000μm的粒子叫作粉末，dp＜76μm的粒子叫作粉塵；而美國消防協(xié)會NFPA 68標準將粉塵定義為粒徑小于420μm的粒子。 《粉塵防爆術語》(GB/T 15604—2008)中對粉塵爆炸定義為：粉塵爆炸指火焰在粉塵云中傳播，引起壓力、溫度明顯躍升的現(xiàn)象。一些較大尺寸的粉塵燃燒速度很低甚至不具備燃燒性，但隨著其尺寸不斷減小，比表面積不斷增大，會使其與空氣的接觸面積不斷增大，燃燒變得越來越劇烈。以下幾個方面是粉塵爆炸發(fā)生的必要條件。 (1)粉塵必須可燃。如糧食粉塵、金屬粉塵等，可燃粉塵能與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應。 (2)粉塵濃度達到一定范圍。具有爆炸危險性的粉塵只有達到某一濃度范圍時才會發(fā)生爆炸，這個范圍被稱為可燃界限。該范圍內(nèi)的*低濃度叫作爆炸下限，*高濃度叫作爆炸上限。 (3)粉塵爆炸需要一定的起始能量。如電弧、火焰、火花和機械碰撞等。 1.1.1 粉塵爆炸的原理 氣相點火機理與表面非均相點火機理是目前被廣泛認可的粉塵爆炸機理。 根據(jù)粉塵的氣相點火機理，可燃粉塵以氣體形式爆炸。粉塵顆粒通過熱傳導、熱對流和熱輻射吸收能量，然后發(fā)生氣化或分解反應，釋放可燃氣體。可燃氣體與空氣中的氧氣混合，經(jīng)點火源點燃后迅速反應，向周圍顆粒釋放能量，引起爆炸。 粉塵表面非均相點火機理與物質(zhì)表面燃燒機理相似。粉塵顆粒直接與空氣中的氧化劑反應形成氧化層，氧氣通過氧化層擴散到顆粒表面，引發(fā)進一步的燃燒反應。目前，學術界普遍認為，對于粒徑大于100μm、升溫速率小于100℃/s的大顆粒，氣相點火是主要方法，對于粒徑較小、反應速度較快的小顆粒，表面非均相點火是主要方法。 1.1.2 粉塵爆炸的特點 粉塵混合物的爆炸有以下特點。 (1)相對于氣體爆炸，粉塵混合物的爆炸壓力上升慢、下降速度也很緩慢，較高壓力持續(xù)時間長，釋放的能量大，因此產(chǎn)生的爆炸破壞性更大。 (2)粉塵混合物爆炸時，不同于氣體與蒸汽混合物，可能燃燒并不完全。 (3)有可能發(fā)生二次爆炸。粉塵**次爆炸時，會產(chǎn)生空氣巨浪，空氣巨浪將積聚的粉塵揚起，并將揚起的粉塵充分混合，形成新的混合物，當達到爆炸極限時，會再次爆炸。粉塵的連續(xù)爆炸將造成極其嚴重的破壞。 (4)粉塵爆炸比氣體爆炸需要更多的著火能量。這是因為粉塵對點火源的敏感性較差。當著火能量較小時，傳熱率較低，粉塵由于沒有足夠的能量促進其燃燒而停止燃燒，不會爆炸。因此，粉塵爆炸的起爆時間較長，爆炸過程較為復雜。 (5)粉塵爆炸比氣體爆炸更復雜，因為粉塵的爆炸過程比氣體的爆炸過程要長得多。 1.2 粉塵抑爆技術及措施 粉塵爆炸一旦發(fā)生，產(chǎn)生的壓力以及火焰的傳播不僅會破壞生產(chǎn)設備和建筑物，還會造成人員傷亡。安全技術的任務是防止和限制這種事故。抑爆技術是在粉塵爆炸發(fā)生前，采取措施避免爆炸條件同時產(chǎn)生，以防止粉塵爆炸的發(fā)生。這種避免事故發(fā)生的措施屬于預防性措施。 為了防止粉塵爆炸，人們常采用氣體抑爆和粉體抑爆這兩種抑爆技術。氣體抑爆技術是指將氮氣、鹵代烴、熱風爐尾氣等惰性氣體充入存在可燃粉塵的環(huán)境中，以使環(huán)境中的含氧量降低，從而防止或降低粉塵爆炸的發(fā)生，此技術屬于化學抑制。 粉體抑爆技術是為了防止可燃粉塵爆炸把氧化鎂、碳酸鈣等耐燃惰性粉體充入可燃粉塵中。抑爆劑通常分為惰性粉體抑爆劑和化學活性粉體抑爆劑兩類。惰性粉體抑爆劑主要指石粉和硅粉。惰性粉體的抑制機理是吸附自由基、吸收系統(tǒng)中的熱量和稀釋反應介質(zhì)的濃度。目前，關于惰性粉體抑爆劑的研究主要集中在實驗研究上，包括粉體類型、粒徑和濃度對抑爆效果的影響。研究表明，惰性粉體抑爆劑通過相間的熱量和動量傳遞，能明顯降低*大爆炸壓力和*大爆炸壓力上升速率。化學活性粉體抑爆劑常見的有磷酸二氫銨(NH4H2PO4，ABC干粉)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、氫氧化鋁[Al(OH)3]、氯化鈉(NaCl)等，這些化學活性粉體抑爆劑會在高溫下發(fā)生強烈的吸熱分解反應，從而使火焰溫度大幅度降低，并且這些化學活性粉體抑爆劑還會通過中和反應消耗活性中心的自由基，以中斷爆炸鏈式反應。 現(xiàn)在對于粉體抑爆劑的研究主要集中在以下幾個方面。 1. 無機阻燃劑的抑爆作用 無機阻燃劑是在耐高溫溶液中加入無機金屬氧化物，經(jīng)加工而成的。其作用機理是將必需的阻燃元素物理分散到聚合物中，同時將兩者充分混合，產(chǎn)生阻燃效果。無機阻燃劑在吸收熱量、冷卻反應物和隔離自由基方面發(fā)揮著重要作用。 2. 抑爆劑的納米級細化 抑爆劑粒徑越小，比表面積越大，吸收熱量和自由基的能力越強，抑爆效果越好。因此，為了提高抑爆能力，可以采用物理或化學方法對抑爆劑進行納米級細化，這不僅可以大大提高抑爆劑的抑爆性能，而且可以保持其原有的性能。 3. 抑爆劑的表面改性 抑爆劑的表面改性是指通過機械、物理等方法改變粒子的電性、光性、表面潤濕性等，以滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求，通過表面改性可以改變抑爆劑粒子的粒徑，提高其化學穩(wěn)定性和安全性，從而達到更好的抑爆效果。 4. 抑爆劑的復配技術 復配技術是將抑爆物質(zhì)按一定比例混合，然后加工成具有新的抑爆特性的混合物。該混合物能充分發(fā)揮其組分的抑爆特性，從而達到較好的抑爆效果。復配技術已廣泛應用于塑料加工、化工生產(chǎn)和食品等領域，但在開發(fā)新型抑爆劑方面卻鮮有應用。與單一抑爆劑相比，采用復配技術制作抑爆劑可以達到更好的抑爆效果，提高抑爆效率。因此，對抑爆劑復配技術的研究將是今后一個很好的研究方向。 1.3 粉塵爆炸特性及抑爆劑研究基礎 1.3.1 粉塵爆炸特性 近年來，隨著對安全生產(chǎn)的高度重視，國內(nèi)外學者對于粉塵爆炸及抑制粉塵爆炸的研究逐漸增多。 周樹南和汪佩蘭[1]發(fā)明了一種基于電壓和電的實驗著火能量裝置。李新光等[2]分析比較了20L球形爆炸罐實驗裝置、粉塵云*小著火能測試系統(tǒng)和振動篩落管三種除塵裝置對*小著火能量的影響。 對于粉塵的*小著火能量，Randeberg和Eckhoff[3]進行了研究，結果表明少數(shù)敏感粉塵的*小著火能量接近1mJ，只有極個別種類的粉塵低于1mJ。Choi等[4]研究了靜電火花引燃涂料鋁粉的可能性，結果表明涂層中鋁粉的*小著火能量約為1mJ。Choi等[5]分別在振動式*小著火能測試系統(tǒng)中測定并比較了石松子粉塵和聚丙烯腈粉塵的*小著火能量。此外，徐文慶等[6]利用20L球形爆炸罐實驗裝置研究了粉塵粒徑、著火能量和質(zhì)量濃度對甘薯粉塵爆炸的影響。蒯念生等[7]利用20L球形爆炸罐實驗裝置研究了不同著火能量對碳質(zhì)粉塵和典型輕金屬粉塵爆炸行為的影響，對比分析得出，碳質(zhì)粉塵爆炸機理是一種揮發(fā)性物質(zhì)劇烈燃燒，而典型輕金屬粉塵的爆炸機理主要是表面非均相反應。對于碳質(zhì)粉塵，尤其是揮發(fā)性較低的粉塵，著火能量對爆炸嚴重程度的影響遠大于典型輕金屬粉塵。 對于粉塵層*低著火溫度，Janes等[8]通過一系列實驗測定了不同粉塵的自燃溫度和點火溫度，并使用相關的數(shù)學模型分析了實驗數(shù)據(jù)，建立了兩者關系的數(shù)學模型。文虎等[9]用HY16429粉塵云引燃溫度試驗裝置測量了五種不同類型的彩色玉米粉在不同噴水壓力和質(zhì)量濃度下的*低著火溫度，結果表明玉米粉中的色素可以降低玉米粉的著火和爆炸危險。Querol等[10]的實驗結果表明，熱板上的粉塵著火溫度接近于自然堆積狀態(tài)下加入加熱體的粉塵著火溫度。趙江平和東淑[11]使用標準Godbert-Greenwald恒溫爐和熱板實驗裝置系統(tǒng)研究了桑木粉塵粒徑、粉塵云濃度、噴粉壓力、堆積厚度對粉塵*低著火溫度的影響，并比較了粉塵云*低點火溫度和粉塵層*低點火溫度。杜志明[12]利用粉塵層著火溫度測定裝置測出了不同粉塵層狀態(tài)下紅松鋸末的著火溫度，并計算了它們的表觀活化能。 對于*大爆炸壓力和*大爆炸壓力上升速率測定，汪佩蘭等[13]研究了含能材料及制造業(yè)中伴生粉塵的點火延遲、粒徑分布和濃度對粉塵爆炸壓力和壓力變化速率的影響。除此之外，喻健良等[14]利用安裝了壓力測試儀器的粉塵云*小著火能測試系統(tǒng)，比較分析了微米鋁粉和納米鋁粉在爆炸特性方面的不同。范健強等[15]利用20L球形爆炸罐實驗裝置進行了正交和單因素實驗，系統(tǒng)研究了硫磺粉塵的粒徑分布、*小著火能量和質(zhì)量濃度對其*大爆炸壓力和*大爆炸壓力上升速率的影響，并使用SPSS軟件對測試數(shù)據(jù)進行處理和分析，通過回歸模型比較，*終得出這三個因素的影響程度排序為：粉塵質(zhì)量濃度＞*小著火能量＞粒徑分布。鄭秋雨等[16]將粉塵云*小著火測試系統(tǒng)裝載在德國進口Omar系列壓力傳感器上作為實驗裝置，測定不同質(zhì)量濃度的玉米淀粉和鎂粉在相同大氣條件下的*大爆炸壓力和響應時間，并分析其影響因素。 1.3.2 粉塵爆炸抑爆劑 近年來，國內(nèi)學者在抑制粉塵爆炸方面的研究并不是很多，但從所發(fā)表的文獻數(shù)量來看，相關學者對抑制粉塵爆炸的研究正在不斷加強和深入。如王瓊慧[17]通過20L球形爆炸罐實驗裝置測試了不同質(zhì)量濃度、粒徑和著火能量對糖粉爆炸的影響，此外還研究了氯化鈉對其爆炸的抑制效果；喻源等[18]用20L球形爆炸罐實驗裝置研究了橡膠粉塵的爆炸特性，并探究了添加不同種類的惰性粉體對橡膠粉塵的抑爆效果。 裴蓓等[19]從火焰形態(tài)結構、火焰?zhèn)鞑ニ俣群捅ǔ瑝悍矫嫜芯苛薈O2-超細水霧形成的氣液兩相介質(zhì)對9.5%瓦斯/煤塵復合材料爆炸的抑制效果，結果表明隨著CO2體積分數(shù)和超細水霧質(zhì)量濃度的增加，爆炸火焰的*大擴散速率和爆炸壓力峰值顯著降低，火
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