飞机动力舱火灾易发且后果严重,其典型火灾为由航空煤油等可燃液体泄漏引发的油池火,难扑灭、易复燃。哈龙1301灭火剂长期用于飞机动力舱灭火,但由于其破坏臭氧层,将于2025年在民用航空领域限制使用。美国联邦航空局公布的三种气态哈龙替代物（HFC-125、CF3I和Novec 1230）均存在灭火效率低、抗复燃性差的缺陷。超细干粉灭火剂粒径小（D90≤20 μm）、弥散性好、灭火效率极高,有望成为飞机动力舱哈龙替代灭火剂。然而,现有超细干粉灭火剂腐蚀性、抗复燃性较差的缺陷限制了其在飞机动力舱的应用。基于此,本文面向飞机动力舱哈龙替代的紧迫需求,通过低腐蚀性基料筛选、疏水疏油化改性、最低灭火浓度测量方式的优化、动力舱阻塞物回流区油池火灭火能力的验证,制备出低腐蚀、灭火效率高、抗复燃的动力舱用超细干粉灭火剂,为超细干粉灭火剂在飞机动力舱中的使用提供理论与技术支撑。首先,确定了 D90为1 μm的碳酸氢钠为超细干粉灭火剂制备基料。基于热分析技术,量化了粒径对碳酸氢钠、碳酸氢钾的热解动力学的影响,发现粒径减小,分解温度提前,热分解速率加快。当D90同为1μm时,碳酸氢钠的热分解速率和吸热能力分别是碳酸氢钾的13和16倍。基于热解产物分析,研究了碳酸氢钠和碳酸氢钾的灭火残留物对四种航空金属材料（不锈钢、黄铜、铝合金、镁合金）的腐蚀性差异,发现碳酸氢钾灭火残留物可加速金属表面的电化学腐蚀,特别是铝合金。其次,通过“凝胶-溶胶-凝胶”方法实现了超细碳酸氢钠的一步式疏水、疏油改性,兼顾了超细干粉灭火剂储存稳定性与抗复燃性的需求。借助FTIR、XPS、SEM等设备对合成的含氟共聚物及改性的超细碳酸氢钠进行理化性能表征,发现含氟长链表面分布密度影响颗粒表面空间位阻效应。含氟单体比例增加,空间位阻效应增强,疏水、疏油性能更佳。相比于市售超细碳酸氢钠粉体,疏油的超细碳酸氢钠粉体灭火更有效,所形成的疏油粉体层可抗复燃,油池液面的火焰蔓延速率大幅度缩减。再次,基于先进的气溶胶发生系统、优化的杯式燃烧器结构及改进的测量方法,实现了超细干粉灭火剂最低灭火浓度的准确测定。结合理论分析、数值模拟,研制了超细干粉浓度标定试验平台。基于Lambert定律,建立了激光透光率与超细干粉浓度的数学模型,重复性误差低于12%。实验发现火焰熄灭瞬间火羽流浮力的丧失会导致测量空间局部粉体密度突增、透光率突降,依此突变点,创新性地提出了超细干粉灭火剂最低灭火浓度判据。最终确定超细干粉灭火剂的最低灭火浓度为31.8 g/m3,优于市售超细干粉灭火剂的49.8 g/m3。最后,分析了动力舱阻塞物回流区油池火的动态演变特征,验证了超细干粉灭火剂对动力舱典型火灾的灭火能力。研究发现,油盘距阻塞物位置的不同导致回流区火焰形态产生“倒置L”形至“T”形,再至“Z”形的转变。油盘距阻塞物越远,油气输运维持燃烧难度增大,火焰脱离阻塞物锚定所需风速降低。通过阻塞物回流区航空煤油池火的灭火实验,得到了动力舱自由流临界灭火浓度,进一步,结合测得的超细干粉最低灭火浓度,修正了阻塞物回流区超细干粉灭火剂的特征混合时间,建立了舱内自由流临界灭火浓度预测模型。经对比,同等实验条件下,超细干粉灭火剂所需灭火用量仅为Halon 1301质量的10%。