为了研究金属阻隔防爆材料对烷烃类气体爆炸的影响,分析不同阻隔防爆材料对烷烃类气体爆炸的抑制机理,在自主设计的可燃气体爆炸密闭试验管道内进行不同类型金属阻隔防爆材料对预混烷烃类气体爆炸影响的实验研究,利用瞬态压力采集系统测试管道内爆炸超压变化规律,利用气相色谱分析技术对爆炸产物定性定量分析;利用Chemkin-Pro软件结合爆炸实验参数分析影响气体爆炸关键中间自由基,以此为依据推导金属阻隔防爆材料对烷烃类气体的抑爆机理。烷烃类气体爆炸实验研究表明:铁磁性的铁丝和镍丝的抑制效果优于非磁性的铜丝、铝丝、铝合金材料,均有效降低了气体爆炸压力上升速率。其中铁丝的抑制效果最优,铜丝优于铝质材料,铝丝和铝合金网状材料较为接近。与烷烃类形成对比的是,铝合金阻隔防爆材料对乙烯气体无明显抑爆作用,其主要是由于乙烯分子中碳碳双键的存在导致气体爆炸反应机理与烷烃类气体表现出较大差异。对烷烃类气体爆炸产物分析表明:填充金属阻隔防爆材料后,爆炸产物成分中一氧化碳和二氧化碳含量明显减少,铝合金抑制它们生成作用最强,铁丝次之,铝丝最弱;铁丝促进了更多的烃类物质生成,特别是促进了由甲基自由基参与反应生成的烃类产物,如较大分子量的丁烷和异戊烷,同时促进生成乙烯、乙烷、丙炔等。铝质阻隔防爆材料下生成烃类的种类明显减少,铝合金材料抑制甲烷生成更强,铝丝抑制丙烯生成更强,同时促进了乙炔的生成。由爆炸反应机理数值模拟研究表明:通过Chemkin-Pro软件进行的产物反应速率、敏感性和主要反应路径数值模拟分析,结合爆炸压力特征、爆炸产物成分等实验研究结果,认为金属阻隔防爆材料的填充有效促进自由基与材料的碰撞概率,加速自由基销毁,促进器壁效应有效抑制·H、·O、·OH生成,促进甲基等烃自由基生成并发生气相销毁反应,这种正反馈机制进一步使得产物中烃类物质增多,反应放热量减少,最终当能量不足以进一步引发烃类物质断键能量时,爆炸反应终止。机理研究结果表明,铁磁性金属阻隔防爆材料销毁·H、·O、·OH的能力和以及促进甲基、乙基等链终止反应作用强于非磁性材料的阻隔防爆材料,铝合金网状阻隔防爆材料对链引发和链传递反应的抑制优于铝丝,主要是其消耗·OH能力最强,促进异丙基生成丙基较强。