Page 187 - 《爆炸与冲击》2025年第9期

第 45 卷 黄钰雄，等： 硬脂酸包覆铝粉爆炸火焰传播机理研究 第 9 期

布为 16.73～50.0 μm，其中 D [3,2 ] 为 26.59 μm，D [4,3 ] 为 31.98 μm，D 为 0 28.97 μm。10% SA@Al 的粒径与
5
Al 相比整体均有所增大，这也从侧面验证了硬脂酸成功包覆于铝粉表面。

(a) Al dust (b) 10% SA@Al dust

图 2 铝粉和 10% SA@Al 的扫描电子显微镜图像
Fig. 2 Scanning electron microscope images of Al and 10% SA@Al dust

SA
400 (111) Al
10% SA@Al
300
Intensity/(a.u.) 200 Intensity/(a.u.) (200) (220) (311)
(222)
100
0
12 14 16 18 20 22 24 26 28 10 20 30 40 50 60 70 80 90
2θ/(°) 2θ/(°)

图 3 铝粉和 10% SA@Al 的 X 射线衍射图谱
Fig. 3 X-ray diffraction images of Al and 10% SA@Al dust

Al
10 8 10% SA@Al 100
Volume fraction/% 6 4 60 Cumulative volume fraction/%
80

40
2 20

0 0
10 100
Particle size/μm
图 4 纯铝粉及 10% SA@Al 粉尘的粒径分布
Fig. 4 Particle size distributions of Al and 10% SA@Al dust
1.2 实验仪器

采用改进的哈特曼管实验装置测定实验样品的火焰传播特性 [17] ，装置如图 5 所示。该装置主要由
哈特曼燃烧管、扬尘点火系统及高速摄影系统等组成。改进的哈特曼燃烧管作为爆炸发生室，是一个半
封闭透明的圆柱形石英玻璃管道，其上端开口，体积为 2.4 L。扬尘系统包括高压气罐、进气阀、储气罐、
电磁阀及蘑菇状喷头。点火系统包括高压储能器、电火花能量发生器和安装在蘑菇状喷头上部 50 mm
处的点火电极。高速摄影系统使用 Phantom 系列 v641 高速摄像机，使用 Phantom Camera Control 软件实
现对实时图像区间的处理。实验中设定粉尘扩散压力和点火延迟时间分别为 0.3 MPa 和 30 ms，点火能
量为 20 J。

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