文章摘要:为研究纳米疏水性SiO₂粉末作为阻燃剂和流动增强剂作用下丁烷爆炸速度与压力的耦合规律，在自行设计并搭建的基于LabVIEW控制系统的爆炸测试平台中开展了实验，通过休止角测试、SEM和EDS分析了粉末团聚情况，分析了混合粉末抑制爆炸的机理，同时，实验了不同比例和不同浓度下纳米疏水性SiO₂改善CaCO₃粉末流动性并协同其抑制丁烷爆炸的效果，对爆炸火焰速度和压力的耦合关系进行了分析。结果表明，添加疏水性SiO₂可以使混合粉末的休止角降低，流动性增强，粉末的扩散效果和贮存能力得到改善，改变混合粉末的比例和浓度对燃烧反应有着显著的影响，在一定浓度范围内，粉末通过较大的比表面积和热解结合燃烧区域的自由基，使火焰传播速度和爆炸超压显著下降，但过大的粉末浓度会促进初期的爆炸，并且两种粉末协同对爆炸的抑制效果优于单一粉末。在混合粉末的抑制作用下，爆炸压力达到最大值时速度几乎降至最低，压力波形由持续上升变为单峰曲线。此外，在浓度为106g/m³，两种粉末呈1:1质量比例混合时，对4.2%丁烷-空气混合气体爆炸的抑制效果最佳，火焰传播平均速度和最大爆炸超压的衰减率分别为85.3%和59.6%。

文章关键词:疏水性,纳米粉末,爆炸,协同抑制,传播速度,超压,

项目基金:科技部国家重点研发计划(2018YFE0106400),国家自然科学基金青年基金项目(41907329),