Sr(NO3)2/KNO3复合氧化剂体系气溶胶灭火剂燃烧特性研究(3)

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因此对于气溶胶灭火剂而言，了解其燃烧特性成为其继续发展的前提，对其性能改进方面有着重要的意义。现阶段，关于气溶胶灭火剂的研究大多在于气溶胶灭火剂的制备以及配方改良这两方面，对于其燃烧特性的研究比较少，因此本实验将通过对其燃烧特性的深入研究，了解不同配比，不同比例下S型气溶胶灭火剂的燃速，喷烟状态等特性，通过对其加以比较，并进行分析，可以得出更适合的比例关系，对于提高气溶胶灭火剂的灭火性能有较大的益处。

所以，本文将以Sr(NO3)2/KNO3复合氧化剂体系气溶胶灭火剂为主要研究对象，通过控制变量法，了解不同氧化剂，不同氧化剂比例以及不同压药密度三个条件下，气溶胶灭火剂的燃烧特性，最后通过总结得出相应结论。

1.2 气溶胶灭火剂概述

1.2.1 气溶胶灭火剂定义

气溶胶灭火剂是由具有灭火能力的固体或液体分散质，借由气体作为媒介，从而形成一种呈现出悬浮、弥散状态的溶胶。按照气溶胶灭火剂的制作方法以及组成成分状态的不同，可将气溶胶灭火剂分为热气溶胶灭火剂和冷气溶胶灭火剂两种。

热气溶胶灭火剂是烟气型灭火剂的一种[4]，它是由前苏联的科学家最早研制成功的，其后不断经过欧美，中国，澳大利亚等国科学家的改良，实现了由烟雾灭火剂到K型灭火剂再到S型灭火剂的不断突破[5]，得到了较为完善，性能相对优秀的热气溶胶灭火剂配方。热气溶胶灭火剂主要由氧化剂，还原剂，粘结剂以及一些用以调节性能的物质组成，在外界电流或是火焰的作用下，通过发生自身的氧化还原反应来进行燃烧产生气溶胶喷雾，通过这种微小颗粒的不规则的布朗运动，达到全面覆盖着火区域，以全淹没的方式进行灭火[6]。虽然组成气溶胶灭火剂的成分不尽相同，但是其燃烧喷出的气溶胶大致符合气体：固体=6：4(质量比)的规律，其中气体的主要成分为N2、C02、C0、O2以及微量的碳氢化合物，固体的主要成分为碳酸盐，钾盐以及钾的氧化物等。在灭火的过程中，固体微粒主要通过吸附和散热来达到破环火焰燃烧的链式反应的目的，从而抑制火焰的进行，而气体微粒既可以稀释空气中氧浓度又可以通过携带固体微粒分散从而增大灭火剂的作用范围，延长作用时间从而提高灭火效果[7]。

冷气溶胶灭火剂作为热气溶胶灭火剂的改良产物[8]，将组成成分进行了进一步的破碎，大幅度的降低了颗粒直径，并采用机械或是高压的惰性气体做为动力源，将这种超细的灭火颗粒分散于气体中，从而形成灭火剂。冷气溶胶灭火剂不仅继承了热气溶胶灭火剂的优良特点，作为改良的微小颗粒，因其粒径大约为5微米，所以能在空气中尽可能的长时间存留，从而使灭火更为充分。因此，现阶段对于冷气溶胶灭火剂的研究与改良也逐渐开始增加。

安全性是评价一种灭火剂是否能够推广的重要因素。因为气溶胶灭火剂的配方中不含对人体有害的物质或是卤族元素，且其燃烧产物以气体为主，并有少量的固体微粒，在使用常规浓度的灭火剂进行灭火时并不会对人体健康产生危害。不过，值得进一步改进的是，在气溶胶灭火剂燃烧的过程中，仍会释放少量的有害气体，如一氧化碳或是氧化氮等，因此虽然不存在较为严重的安全隐患，但是在使用时仍要注意。

虽然气溶胶灭火剂拥有如此多的优点，但是作为含能材料的一种，气溶胶灭火剂在使用时必然经过燃烧这一阶段，其燃烧时所产生的高温是现阶段气溶胶灭火剂发展所遇到的一大难题，各国的科学家正在通过不断的实验，改变配方中组分的比例来解决这一现象。除此之外，因其燃烧产物主要为气体喷雾，因此当外界风速较大时，易发生气体喷雾被吹散的情况。这两种问题一旦解决，气溶胶灭火剂的应用范围将会变得更为广泛。