木塑复合材料是利用植物纤维与塑料基材料经热熔、挤压、注塑等工艺制成的新型材料,其使用回收木粉和塑料粉为原料提升环保和力学性能,在加工环节也会产生大量木塑混合粉尘,存在严重的粉尘爆燃安全隐患。向木塑混合粉尘中添加固相抑制剂,既能保障生产环节的防爆需求,又能满足最终成品的阻燃需求,有助于实现多重安全防护,克服固相抑制剂污染原料的弊端。目前,可燃混合粉尘的爆燃反应过程与作用机制尚不清晰,固相抑制剂与混合粉尘之间的惰化耦合机理仍需进一步探索。因此,研究可燃木塑混合粉尘爆燃特性及惰化抑制具有重要的理论和实际意义。论文以木塑混合粉尘为研究对象,以三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、次磷酸铝（AHP）、聚磷酸铵（APP）及生物质基的植酸-壳聚糖复合物（PA-CS）为固相抑制剂,系统研究了混合粉尘爆燃敏感性及动力学特性,结合混合粉尘热解行为及产物微观特性分析,探索了固相抑制剂对木塑混合粉尘爆燃的惰化作用规律,揭示了固相抑制剂的惰化抑制机理。主要研究成果如下:研究了浓度和分散压力对木粉和聚乙烯（PE）粉的粉尘云最低着火温度（MITC）的影响,以及分散压力和静置时间对最小点火能（MIE）的影响。基于此,提出了针对不同配比木塑混合粉尘MITC、MIE的预测公式,通过与实验结果对比发现,预测公式具有较好的准确度,但在PE占比高时,预测值略高于实验值,分析认为可能是由于混合粉尘内组分之间形成共晶点所导致的;同时利用热解失重特征温度解释了木粉对木塑混合粉尘爆燃敏感度的显著影响。利用流场测试系统分析了粉尘分布状态和初始湍流特性,合理设定了点火延迟时间以降低初始湍流对粉尘爆燃的影响。利用可视化粉尘爆燃火焰传播测试系统捕捉了火焰传播过程,表明木粉爆燃火焰饱满度较高,PE粉爆燃火焰离散性较强、呈现棕叶状结构,其火焰内部形成簇状火焰。木粉占比较高时,混合粉尘火焰前锋结构逐渐清晰,爆燃中后期呈现不同程度的断层现象和点状火焰结构。在木粉与PE粉等比例混合时,混合粉尘爆燃传播行为与木粉更为相似。研究了木塑混合粉尘爆燃火焰特性参数的变化规律。混合粉尘爆燃火焰温度的升温时长和峰值介于木粉和PE粉之间,其温度峰值受木粉影响较大。受预热区内颗粒热解时间与火焰传播速度的负反馈机制影响,爆燃火焰呈现脉动传播。木塑混合粉尘浓度为300 g/m~3时,着火延迟时间和火焰持续时间最短、亮度最高、火焰前锋连贯清晰、火焰无断层结构,且火焰温度、传播速度、压力达到最大值832℃、14.82 m/s、55 k Pa。综合判定实验工况下木塑混合粉尘爆燃最佳浓度为300 g/m~3,且粉尘云火焰温度、传播速度、压力之间存在正反馈机制。研究了固相抑制剂对木塑混合粉尘爆燃特性的影响。固相抑制剂使木塑混合粉尘点火过程呈现类似阴燃现象,且燃烧强度减弱。抑制剂破坏了火焰前锋的扩散-热效应平衡,导致升温过程中出现台阶,有效降低了温度峰值和短时间内温度的波动幅度。抑制剂作用下木塑混合粉尘火焰传播速度各发展阶段之间的分界点消失,速度峰值和平均速度显著减小,火焰脉动程度提高。抑制剂明显降低了爆燃火焰压力峰值和压力上升速率峰值,但惰化比例较低时,对爆燃压力的抑制效果较弱。受木粉及其热解产物中羟基影响,抑制剂对木粉占比较高的混合粉尘表现出更好的抑制效果。通过对比不同抑制剂作用下混合粉尘爆燃残留物生成量和状态、完全抑爆时的最低惰化比例以及爆燃特性参数峰值后,综合判定四种固相抑制剂的惰化抑制效能由高到低为APP＞PA-CS≈AHP＞MCA。研究了固相抑制剂对木塑混合粉尘热解气相产物和爆燃固相产物的影响。在固相抑制剂作用下,木塑混合粉尘热解后的净增残留量增加,而放热峰值和放热量减小,混合粉尘热解气相产物总量和分解强度均有下降,可燃挥发分含量和混合粉尘的氧化程度减小。固相抑制剂使爆燃固相产物表面平整,孔隙结构减少,通过形成催化位点,产生交联炭化等作用,减小爆燃固相产物碳层的晶格尺寸,有效阻碍爆燃过程中的传热传质,保护混合粉尘内的易氧化官能团,提高非氧化碳原子含量,提升混合粉尘的抗热氧化性能。建立了木塑混合粉尘爆燃模型并揭示了固相抑制剂惰化抑制机理。点火后木粉、PE粉热解产物发生热化学作用生成可燃气体,木粉的气相挥发分率先均相燃烧增强了PE颗粒表面的热辐射,加快PE分解释放更多可燃气体,增强混合粉尘体系的均相燃烧,在均相燃烧的边界层及粉尘内部空隙中还同时发生非均相燃烧。MCA抑制机理体现为分解吸热、稀释降低氧含量、热解产物抑制爆燃气相反应三方面。AHP主要通过热解出含磷挥发物减少自由基含量、促进形成高质量表面碳层而抑制爆燃。APP与PA-CS抑制机理类似,兼具MCA、AHP的主要抑制作用,对爆燃同时起到气相和固相抑制作用,具有较好的抑制效果。