- 选题的目的和意义
从人类有记载历史以来，火是人类赖以生存的物质，如何控制火一直是人类研究重点方向。当火可控时人类的生活得到了便捷和舒适，但当火失控时会伤害人类的财产安全甚至是生命。为了降低火灾的危害，于是科学家发明了各种各样的灭火剂。在20世纪60年代国外研究人员就提出并进行研究过气溶胶灭火剂，但未能得到推广应用，而20世纪70年代左右哈龙灭火剂出现后，其灭火效率高、安全清洁、低毒无残留、腐蚀性小、易储存、适用性广等特点在灭火领域占据了重要的作用。20世纪80年代，研究人员实验研究发现哈龙灭火剂对大气臭氧层有极强的破坏作用，国际环保组织明确提出要在全球逐步淘汰哈龙灭火剂，寻找其替代产品。此时气溶胶灭火剂开始被重新重视起来，开发和研究出了多种类型的固体气溶胶灭火剂及其灭火技术，并应用于石化等能源领域工业、建筑行业、物流领域、航空航天等军事行业。
随着科技的发展，气溶胶灭火剂层出不穷虽其灭火效率大大提高，但气溶胶灭火剂仍存在制备和使用时普遍存在意外燃烧的隐患、灭火过程中喷出的灭火介质温度较高，可能存在二次危害以及药剂燃烧后产生的灭火介质中存在腐蚀性物质等使用问题。因此，提高现有灭火剂的性能，降低其危害，研发出一款相对于来说较为绿色无公害的热气溶胶灭火剂刻不容缓。之前冷冻干燥法多被研究人员应用于食品加工方面，保障食品的使用期限，但近几年更多的使用在有机物合成方面保障了产物物理、化学的稳定性。因此对于烟火型灭火剂来说冷冻干燥法也是保障其稳定性的绿色安全的干燥手段。
- 气溶胶灭火机理及其发展历程
气溶胶灭火剂属于烟火药的一种，是一种多元体系混合物由氧化剂、还原剂、粘合剂及其他助剂构成。其灭火机理是通过固体微粒吸热降温和化学抑制共同发挥灭火作用。
（1）物理抑制：
大部分气溶胶颗粒的金属碳酸盐气化分解过程均是吸热反应，可以大量吸收火焰产生的热量，同时颗粒的粒径使其在火场环境中有着良好的扩散性，并且颗粒比表面积较大，能快速吸收燃烧产生的热量，从而降低火焰的温度，使其传递到可燃物的热量减少，抑制火焰。
（2）化学抑制：
气溶胶的化学抑制机理主要包括两部分，均相反应和异相反应。
（a）均相反应：药剂受热分解的气相气溶胶产物，它与燃烧中的活性自由基团（H·、O·和OH·）反应活化能垒低于其它可燃物，极易捕捉活性自由基，能消耗大量的游离自由基，使火焰无法继续燃烧。
（b）异相反应：火焰燃烧中产生的活性自由基（H·、O·和OH·）在温度较低的气溶胶颗粒壁面发生吸附而消失，单个没有分解或者未完全分解的固体颗粒可以作为发生抑制燃烧链反应的载体，从而破坏活性自由基。当大量气溶胶颗粒以云团状包围火焰时，同时又受到火焰引起的卷吸作用，两者共同作用，使得吸附和转化作用充分发挥，自由基数量急剧减少，达到抑制效果。
随着对灭火技术要求的提高，气溶胶灭火剂发展历程主要分为三个阶段：烟雾型灭火剂、K型灭火剂和S型灭火剂。
