摘要

为研究KH2PO4/SiO2复合粉体抑爆剂对铝粉爆燃的抑制作用,采用球磨机将KH2PO4和SiO2混合研磨制备出新型的KH2PO4/SiO2复合粉体抑爆剂。在哈特曼管实验装置中开展爆燃火焰传播抑制实验,结果表明:随着KH2PO4/SiO2复合粉体抑爆剂含量的增加,爆燃火焰传播长度和速度逐渐减小,当添加60%质量的KH2PO4/SiO2复合粉体抑爆剂时,可实现铝粉爆燃火焰传播的抑制。在20 L球形爆炸装置内开展复合粉体抑爆剂抑制铝粉爆炸压力测试实验,结果表明:随着KH2PO4/SiO2复合粉体抑爆剂含量的增加,铝粉爆炸最大爆炸压力(Pmax)和最大爆炸压力上升速率((dP/dt)max)逐渐减小,当添加90%质量的KH2PO4/SiO2复合粉体抑爆剂时,可实现铝粉的完全抑制。通过KH2PO4粉体、SiO2粉体与复合粉体抑爆剂对比可得复合粉体抑爆剂对铝粉火焰传播和爆炸压力的抑制效果都要优于单体粉体抑爆剂。通过对铝粉在空气中燃烧的热分析研究,从化学和物理两个方面分析了KH2PO4/SiO2复合粉体抑爆剂对铝粉爆燃的抑制机理。拓展了环保材料的应用领域,为研制复合粉体抑爆剂以防止铝粉爆炸灾害提供了参考。