阻火器的阻火机理

大多数阻火器是由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成，对这些通道或孔隙要求尽量的小，小到只要能够通过火焰即可。这样，火焰进入阻火器后就分成许多细小的火焰流被熄灭。

火焰能够被熄灭的机理是传热作用和器壁效应。

1．传热作用

阻火器能够阻止火焰继续传播并迫使火焰熄灭的因素之一是传热作用。我们知道，阻火器是由许多细小通道或孔隙组成的，当火焰进入这些细小通道后就形成许多细小的火焰流。由于通道或孔隙的传热面积很大，火焰通过通道壁进行热交换后，温度下降，到一定程度时火焰即被熄灭。根据英国罗卜尔（M．Roper）对波纹型阻火器进行的试验表明，当把阻火器材料的导热性提高460倍时，其熄灭直径（即火焰熄灭的通道直径）仅改变2．6%。这说明材质问题是次要的。也就是说传热作用是熄灭火焰的一种原因，但不是主要的原因。

罗卜尔用涂胶的褐色纸制成一个波纹型阻火器，经过5次试验，仅仅是正对火焰前面的纸的边缘弯曲了，部分的通道被堵塞，但是纸并没有炭化。以后又换用聚氯乙烯制成的阻火器进行试验也取得了类似的结果。因此，对于作为阻爆用的阻火器来说，其材质的选择不是太重要的。但是在选用材质时应考虑其机械强度和耐腐蚀等性能。

2．器壁效应

根据燃烧与爆炸连锁的反应理论，认为燃烧与爆炸现象不是分子间直接作用的结果，而是在外来能源（热能、辐射能、电能、化学反应能等）的激发下，使分子键受到破坏，产生具备反应能力的分子（称为活性分子），这些具有反应能力的分子发生化学反应时，首先分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。这样自由基又消耗又生成如此不断地进行下去。已知可燃气体自行燃烧（在开始燃烧后，没有外界能源的作用）的条件是：新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。当然，自行燃烧与反应系统的条件有关，如温度、压力、气体浓度、容器的大小和材质等。

随着阻火器通道尺寸的减小，自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少，而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加，这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减小到某一数值时，这种器壁效应就造成了火焰不能继续进行的条件，火焰即被阻止。

由此可知，器壁效应是阻火器阻止火焰作用的主要机理。由此点出发，可以设计出各种结构形式的阻火器，以满足工业上的需要。