由于哈龙灭火剂具备强烈破坏大气臭氧层的能力,因而被联合国环保署列为强制淘汰的化学品。然而火灾事故依然频发,且随着社会经济的快速发展而更趋频繁。在此背景下哈龙替代品的开发受到世界各国的高度重视,并成为近年消防科学技术发展的重点研究方向。在已开发的哈龙替代产品中,超细干粉灭火剂以其灭火效率高、零ODP值、无温室效应等优点,获得了消防部门的高度重视与推广应用。但是,在目前的标准中仅仅只规定超细干粉灭火剂粒径D90≤20μm,而粒径20μm的超细干粉颗粒仍是大量分子的聚集体,布朗运动能力微弱,流动扩散能力明显弱于气体类灭火剂,因而仍不适合用于全淹没灭火系统。为了大幅提高超细干粉灭火剂的流动扩散能力,拓展超细干粉的应用范围,降低超细干粉的颗粒粒径是较为有效的技术措施。本文围绕超细干粉灭火剂颗粒粒径降低展开研究。鉴于机械粉碎法便利,易于产业化,故本文选用机械粉碎法作为降低超细干粉颗粒的技术途径,其次,确定选用典型碳酸氢钠类干粉灭火剂配方为研究对象。研究分析发现,使用机械法降低超细干粉颗粒粒径的核心所在是一个力学问题,为此本文根据碳酸氢钠颗粒的微观结构,分析晶体晶格缺陷对晶体力学性能的影响,指出碳酸氢钠的微观破碎机理是晶体滑移面分离和劈开。依据该力学原理,分析了各种机械粉碎方法的优缺点及其粉碎能力,经综合比较认为球磨法和气流粉碎法仍是碳酸氢钠类干粉灭火剂超细化较为适宜的粉碎方法。在研究球磨法制备碳酸氢钠超细干粉工艺技术时,设计了原料混合、球磨、表面处理、干燥、冷却的制备工艺路线。针对粉碎效果,分析得到球磨机转速、球磨时间、物料填充量、磨球配比是球磨法降低物料粒度的关键影响因素,并就这些影响因素对物料粒度降低的效果进行了系统性实验研究。研究表明,在球磨机转速400r·min-1、球磨时间30min、单个磨罐物料填充量180g、3mm陶瓷磨球540g的工艺条件下,球磨机将D90为175μm的物料粉碎至D9025.4μm,然而该粒度却未达到国标规定的超细干粉粒度要求。分析认为是物料在粉碎过程中发生了细颗粒的团聚。为解决团聚问题,通过高速混合机向球磨粉碎后的物料添加表面改性剂X,进行表面处理然后再粉碎,重复改性、球磨操作,物料粒度成功降低至D907.61μm。在开展气流粉碎法制备碳酸氢钠超细干粉工艺技术时,设计了原料混合、气流粉碎、表面处理、干燥、冷却的制备工艺路线。针对粉碎效果,选择TQG-20气流粉碎机在不同工艺条件下进行粉碎实验。发现当工艺条件为气流粉碎压力0.8MPa,进料速度10Kg·h-1,气流速度3m~3·min-1,分级轮频率50Hz时,粒度测试结果表明此工艺条件粉碎效果最好,此时经气流粉碎的物料粒度由D90175μm降低到13.4μm。并且粉碎过程中也发现存在团聚问题,为解决颗粒团聚问题,通过向高速混合机液体物料加料系统向混合物料添加表面改性剂X,表面改性处理后再经上述工艺制备超细干粉,得到的超细干粉粒度(D90)为6.18μm。比较球磨法与气流粉碎法制备的超细干粉灭火剂颗粒形态,发现球磨法制得的超细干粉呈球形、半球形,而气流粉碎法制得的超细干粉灭火剂颗粒呈长条形。鉴于球形、半球形颗粒的流动性优于长条形颗粒,为此本文进行了球磨法与气流粉碎法的组合工艺粉碎实验,以求高产量制备得到球形、半球形颗粒的超细干粉。最后,将球磨法和气流粉碎法制备的碳酸氢钠超细干粉灭火剂进行了扫描电镜、热重分析、粉末X射线衍射、灭火效率等测试,结果发现,当超细干粉灭火剂颗粒粒度(D90)从175μm降至7.61μm后,其初始分解温度由100℃减低到62℃;碳酸氢钠超细干粉灭庚烷火的浓度为90.5g·m-3。