镁粉及镁铝合金粉作为重要的工业原料,被广泛应用在航天技术、军工、化工、冶金、汽车等领域,在生产、运输、储存等过程中极易发生燃烧和爆炸事故,给生产造成巨大的危害。所以研究镁粉及镁铝合金粉的爆炸特性,为预防和降低事故的发生提供了重要的理论依据。本文以镁粉、球磨镁铝合金粉和雾化镁铝合金粉为研究对象,首先对其进行表征研究,包括粒径分布、元素含量和微观形貌;其次采用20 L球形爆炸装置,分别研究粉尘云浓度、粉尘粒径和点火延迟时间对这三种粉尘爆炸特性的影响;然后采用TG-DSC分析仪研究这三种粉尘在不同升温速率下质量与热量的变化规律;最后,对镁粉及两种镁铝合金粉的爆炸特性与氧化燃烧规律进行对比分析。结果表明:(1)镁粉和镁铝合金粉的爆炸趋势具有相似性,均随粉尘云浓度的增加,最大爆炸压力先增大后减小,存在一个最危险浓度使得镁粉及镁铝合金粉的最大爆炸压力达到了峰值。在相同条件下,当浓度为600 g/m3时,粒径为24.5μm,29.1μm,26.9 μm的镁粉、球磨镁铝合金粉和雾化镁铝合金粉的爆炸压力分别达到最大值为:0.888 MPa、0.646 MPa、0.621 MPa。相比而言:镁粉的爆炸威力>球磨镁铝合金粉>雾化镁铝合金粉。(2)随着粉尘粒径的增大,镁粉和镁铝合金粉的最大爆炸压力呈单调递减的趋势,说明粉尘粒径越小,爆炸压力越大。在相同的条件下,镁粉的最大爆炸压力远超于镁铝合金粉。对于两种镁铝合金而言,镁的百分含量越多,化学性质越不稳定,爆炸压力越大,越危险。(3)点火延迟时间对镁粉及镁铝合金粉的最大爆炸压力有显著的影响。随着点火延迟时间的增大,最大爆炸压力先增大后减小。当粉尘的分散程度与点火延迟时间匹配到最佳状态时,爆炸压力达到最大值。(4)在相同升温速率下,镁粉、球磨镁铝合金粉、雾化镁铝合金粉的质量和放热量的变化具有差异性。相同条件下,在剧烈氧化阶段中镁粉比镁铝合金粉的质量增重速率快、放热量多。对于镁铝合金而言,在氧化过程中合金中的镁优先与氧气发生反应,其次是铝,同时球磨镁铝合金的放热量大于雾化镁铝合金,且都低于镁。此外,对于三种金属粉尘,随着升温速率的提高,放热量峰值温度与剧烈氧化起始温度也会越来越高。