哈龙灭火介质由于破坏大气臭氧层而被联合国通过的一系列环境保护公约禁止其生产和使用，因此，研究发展哈龙替代技术成为目前世界各国面临的迫切任务之一。作为重要的哈龙替代技术，惰性气体和全氟烷烃灭火介质以其对灭火现场无污染、灭火无残留、不导电、灭火速度快等优点而在当今气体灭火剂市场上占据了主导地位。然而，全氟烷烃灭火介质由于在分子结构中不含溴元素，因此灭火效率低于哈龙1301，此外，全氟烷烃灭火介质在大气中分解困难，温室效应现象严重。惰性气体灭火介质虽然环境友好，对灭火现场无污染，但由于不具备化学灭火机理，仅仅依靠稀释氧浓度来达到灭火的目的，故灭火浓度高，灭火装置庞大，因此其应用范围受到了一定的限制。 一溴含氟烯烃(1323)为可降解溴烃的一种，由于其分子结构中含有碳一碳双键，因此在大气环境中容易分解，研究结果表明：1323在大气中的存活寿命仅为几天的时间，故不会进入臭氧层对其造成破坏，大气温室效应值和臭氧耗损值全部为零。同时，由于1323分子结构中含有溴元素，和火焰的作用过程中可以切断燃烧链反应，故1323应具有高效的灭火效率。 为了发展一种新型的气体灭火技术，本文在对1323制备方法和反应机理进行探讨、对合成路线理论可行性进行分析的基础上，首次提出了以乙烯和一溴三氟甲烷为起始原料，通过亚磺酰化反应、加成反应、消去反应等步骤制备1323的工艺合成路线；并且在实验室小试规模水平上对制备工艺条件及其优化进行了大量的试验研究，确立了制备1323路线中各制备步骤最佳的反应条件。 由于1323灭火介质沸点为32℃，在常温下为液态，故释放困难。而氮气虽然贮存压力大(15MPa)，灭火效率低(灭火浓度为30～50％)，但沸点低，输送和释放性能好。把氮气和1323混合，可以利用惰性气体的低沸点特性改善1323的释放性能，利用1323灭火高效的特性保证混合气体灭火高效的优点。基于此种思想，本文对1323和氮气组成的混合气体灭火技术进行了研究，研究内容不仅包括释放压力、喷嘴孔径及1323在混合气体中的摩尔含量对混合气体灭火性能的影响，而且通过对混合气体扑救不同火源的灭火试验以及和其它灭火介质灭火效率的比较试验，研究了混合气体的灭火性能。 前人的研究结果表明，当惰性气体和可以终止燃烧链反应的灭火介质混合后，两者的灭火机理存在着协同灭火作用。研究气体灭火有效性一般通过最低灭火浓度来衡量。为了评估1323和氮气组成的混合气体的灭火效率，必须测量不同浓度配比下混合气体的灭火浓度。然而，这个过程不仅费时，而且成本昂贵。因此，发展一种混合气体灭火浓度的计算方法有非常重大的意义。本文以绝热火焰温度计算模型和化学灭火介质与温度间的关系研究为基础，发展了一种不同混合气体配比下的灭火浓度计算模型。并且通过本实验室研发的杯式燃烧器对此模型的有效性进行了试验验证，结果表明此模型可以很好的与试验结果吻合。此外，本文还通过试验和理论分析两种手段对混合气体灭火协同作用进行了研究。 通过量子化学的计算，可以找到势能面上的“驻点”：处于最低点的反应物和产物以及处于鞍点的过渡态。对比所有可能的反应途径及其相对应的反应活化能，可以找到最有可能的反应途径。通过研究灭火介质在火焰高温条件下可能的分解途径可推导出灭火介质的分解产物和灭火机理模型。在本文中，通过量子化学的方法对三氟甲烷和1323在火焰中的反应过程进行了理论研究，并且通过同步辐射电子束的方法研究了三氟甲烷的分解过程，并以此来验证由量化模型计算出的灭火模型的有效性，把试验和理论结合起来阐明三氟甲烷和1323的灭火机理。 综上所述，本论文在自主研究开发具有知识产权的1323灭火介质合成方法的基础上，发展了1323和氮气组成的混合气体灭火技术，并通过试验对其装置进行了优化、对灭火性能进行了表征；在理论分析和试验研究相结合的基础上，建立了惰性气体和具有化学灭火机理气体组成的混合气体灭火浓度计算模型；此外，本文还把量子化学的从头算方法引入到研究灭火机理中来，结合同步辐射一电子束试验装置，研究了1323和CF3H灭火机理。