纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。美国国家科学基金会更统计出,在2010~2015年间全球纳米科技与材料的商机,估计有一兆美元左右。但是,纳米是把“双刃剑”,它表现出特殊的性质,具有全新的用途。然而,在2003年美国化学学会年会上,有3个研究小组发表了纳米材料具有特殊毒性的报告,却未对纳米的爆炸之安全特性进行研究。粉尘爆炸是工业企业防火工作中不可忽视的重要问题,中国每年都有发生粉尘爆炸事故,而且还常常属于重、特大火灾。在这些火灾中,最严重的是铝粉尘爆炸,铝粉是一个具有粉尘特质更具火灾爆炸之特性,值得进一步研究探讨。影响火灾或爆炸之因素中粒径与粒度分布与粒子形状与表面状态具关键性;纳米科技及技术是最新科技及产业,面临此纳米时代的来临,对其安全特性了解却十分所限,这是十分危险情况。没有安全作为基础,一但发生事故,其产业发展将受到束缚与限制发展;而没有了解纳米安全特性(包括:最小点火能量,最低爆炸下限,最大爆炸压力等),就无法有效作好本质安全的预防措施(如惰性化及耐爆)和损失控制(如泄爆,抑爆或隔爆);所以说这是预防性措施,更能体现安全是产业发展基础之理念,并章显安全设计重要性与应用性。目前,国内外研究包括针对煤炭方面(含煤尘及瓦斯)爆炸之研究,瓦斯爆炸方面之探讨,燃烧过程中的化学动力学特性的研究,瓦斯(可燃气体)爆炸传播规律研究,爆炸的数值模拟,铝粉爆炸,实验方法,火灾及爆炸控制措施在预防措施及限制损失均有所研究,但是没有对纳米铝粉的安全性进行研究。本文采用理论及实验相结合的研究方法对铝纳米(纳米)金属粉尘爆炸及其抑制技术开展研究。理论研究包括:燃烧与爆炸的理论基础,可燃气体爆炸机理,可燃固体的燃烧与爆炸机理,含碳粒的燃烧理论,可燃粉尘的爆炸机理,铝粉的燃烧与爆炸机理研究,含铝粉遇水燃烧机理及铝粉爆炸机理。实验设备主要是20升钢球爆炸试验仪,同时选用纳米及非纳米铝粉样本进行比对分析,实验项目:包括最小点火能量,最大爆炸压力,爆炸最大压力上升速率,最低含氧浓度及爆炸下限。在理论研究和实验研究的基础上,提出了可使用的防治技术,其中包括:1爆炸的预防技术(1)含氧气浓度控制,(2)可燃性物质浓度控制。2.爆炸损失控制技术包括(1)抑爆控制技术,(2)耐爆控制技术,(3)火焰侦测及灭火系统,(4)隔爆控制技术,包括:旋转阀、灭焰器、自动快速反应阀系统,、火焰前端转向器、化学隔爆系统和泄爆控制技术。防治技术可应用于下列场所,1.制造,处置,处理可燃性物质场所,2.在铝粉的制造场所,3.在铝粉的处置(含研磨及抛光)之场所;具体内容从系统的安全设计,设备选用,危害评价及控制,灭火系统,到管理系统安全要求。最后,本论文提出了未来可进一步研究的方向:即,可进一步运用其它灭火剂如二氧化碳或碳酸氢纳或碳酸氢纳钙进行灭火效果研究,可进一步开展针对水份(或湿度)对纳米铝粉安全特性的影响研究,增加对纳米铝粉对非纳米铝粉其它安全特性的研究,及利用原子力妇描探针显微仪来探讨纳米铝粉的结构研究。