中国科学技术大学 火灾科学国家重点实验室

火灾科学国家重点实验室就业火灾科学国家重点实验室是中国火灾科学领域的重要研究机构，其成立旨在开展高水平的火灾基础和应用研究，为保障人民生命财产安全、促进我国火灾控制、应对重大突发火灾事件发挥关键作用。

实验室拥有一支技术优秀的科研团队和一流的研究设施，一直致力于培养高素质的人才，提供有力的技术支持和智力保障，对我国火灾科研事业的发展起到了重要的推动作用。

本文将从实验室概况、就业机会和就业要求三个方面展开，对于火灾科学国家重点实验室的就业情况进行详细介绍。

一、实验室概况火灾科学国家重点实验室成立于1992年，位于中国科学技术大学校内，是经过多年发展的火灾科学领域的最高学术机构，拥有一支优秀的科研团队和雄厚的科研基础，是我国火灾科学研究的中心和重要节点之一。

实验室主要开展火灾基础理论、火灾动力学、火灾控制与安全、火灾应急管理等领域的研究和技术创新，致力于为我国火灾科研事业的进步提供有力的技术支持和智力保障。

二、就业机会火灾科学国家重点实验室是国内火灾科学领域领军的研究院所之一，其在火灾领域内的高水平研究和技术创新取得了显著成绩，备受社会关注和认可。

实验室招聘精英人才，提供广阔的发展空间和合理的薪资待遇，是热门就业之一。

就业岗位包括科研人员、技术工程师、行政管理、实验室管理等，需要具备一定的科学素质和专业背景。

在科研人员岗位上，需要熟练掌握所学专业理论知识，具备较强的科研实践能力和分析解决问题的能力，能够胜任科研项目的开展、管理和研究方向的拓展。

在技术工程师岗位上，需要有过硬的技术能力，精通电气、仪器、自控等相关专业知识，能够进行技术项目设计、实验设备维护和检修等工作。

在行政管理和实验室管理岗位上，需要具备较强的协调和管理能力，善于沟通、组织、协调等方面。

三、就业要求为了胜任实验室的工作，需要具备以下几点素质和能力：1. 具有优秀的科学文化素质和相关专业背景。

有实验室管理、电气工程、化学、材料、物理等相关方向的本科、硕士、博士学历。

2001年1月第3卷第1期中国工程科学Engineerin gScienceJan 12001Vol 13No 11专题报告[收稿日期]　2000-09-18[基金项目]　国家自然科学基金资助项目(59336140,59936140)[作者简介]　范维澄(1943-),湖北鄂州市人,中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室教授火灾安全科学———一个新兴交叉的工程科学领域范维澄,刘乃安(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥　230026)[摘要]　火灾安全科学致力于揭示火灾过程的机理和规律,并且为火灾防治提供技术原理。

20世纪后期以来,火灾安全科学的发展令人瞩目。

文章介绍了火灾安全科学兴起的背景和发展史,论述了这门学科的任务,并系统阐述了当前火灾安全技术层面的发展重点和需要解决的重要基础问题。

[关键词]　火灾;火灾安全科学;交叉科学1　引言自人类有史以来,火灾就成为危害人类最持久、最剧烈的灾害之一。

在经济高速发展的现代社会,火灾的科学防治已经成为社会安全保障的重要组成部分。

然而,由于火灾现象自身的复杂性,以及科学理论和科技手段等方面的限制,人类对火灾的科学认识在历史上长期停留在表象观察和数据统计层次上,一直未能形成以揭示火灾复杂性本质为目标的相应学科。

20世纪70年代以来的二三十年间,迅速崛起的燃烧理论、科学计算技术、非线性动力学理论、系统安全原理、宏观与小尺度动态测量技术、以及信息技术等,为系统地针对火灾复杂性问题进行科学攻关提供了充分的理论支持和技术手段,从而为火灾安全科学的发展创造了良好的契机。

正因如此,世界主要发达国家在80年代后期以来都开始针对前沿性的火灾科学问题开展国家级研究和国际间合作,各国的火灾科学研究基地不断扩大,国际火灾安全科学学会(InternationalAsso 2ciationofFireSafet yScience,IAFSS )以及各地区性的火灾科学技术协会也相继成立,致力于团结各国的研究人员协力开展前沿性火灾安全科学研究。

中科大考博辅导班：2019中科大火灾科学国家重点实验室考博难度解析及经验分享中国科学院大学2019年博士研究生招生统一实行网上报名。

报考者须符合《中国科学院大学2019年招收攻读博士学位研究生简章》规定的报考条件。

考生在报考前请联系所报考的研究所(指招收博士生的中科院各研究院、所、中心、园、台、站)或校部相关院系，了解具体的报考规定。

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一、院系简介火灾科学国家重点实验室是利用世界银行贷款和国内配套投资兴建的我国火灾科学基础研究领域唯一的国家级研究机构。

1989年通过立项论证，1992年获准边建设边对外开放，1995年通过国家验收。

在2003年、2008年、2013年三次国家重点实验室评估中，获两次优秀、一次良好。

2004年，在“国家重点实验室计划实施二十周年和国家重点基础研究发展计划实施五周年纪念大会”上，实验室荣获“国家重点实验室计划先进集体”。

2006年，科技部基础研究管理中心为总结国家重点实验室20年建设成就而完成的《国家重点实验室运行分析与发展报告——成就篇》（《中国基础科学》，2006年第1期）中指出，“火灾科学国家重点实验室在火灾科学基础研究领域已成为国际知名的研究基地和学术中心”。

实验室实行主任负责制，学术委员会对学术进行指导，下设有火灾科学编辑部，实验条件部以及综合办公室，并设立有8个研究室：建筑火灾研究室、森林与城市火灾安全研究室、工业火灾研究室、火灾风险评估研究室、火灾化学研究室、火灾监测监控研究室、清洁高效灭火研究室、计算机模拟研究室，3个研究所：安全材料研究所、能源火灾安全研究所、航空航天火灾安全研究所。

二、招生信息中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室博士招生专业有2个：083700安全科学与工程研究方向：1．特殊建筑（隧道、地铁、高层）火灾动力学．能源火灾安全（燃油、燃气泄露火灾）．固体可燃物火灾与火蔓延行为．环境风、微重力、低压、水喷淋作用等特殊条件下的火灾燃烧与烟流行为．清洁阻燃及纳米复合材料．材料燃烧产物毒性与机理．危化品应急处置及环境修复．公共安全防护与应急材料．受限火羽流行为．复杂建筑（高层建筑、地下空间）火灾动力学演化机理及控制方法．液体可燃物火蔓延．重大事故灾难风险动态预测评估．火灾动力学．计算燃烧学．城市与森林火灾动力学．火灾风险评估方法与应用．火灾动力学．船舶安全工程1．清洁阻燃及纳米复合材料．材料燃烧产物毒性与机理．危化品应急处置及环境修复．公共安全防护与应急材料1．人群疏散动力学．火灾动力学．火灾遥感监测．火灾动力学．火灾风险评估及控制方法．新能源开发利用中的火灾爆炸安全085274能源与环保研究方向：研究方向：1．特殊建筑（隧道、地铁、高层）火灾动力学．能源火灾安全（燃油、燃气泄露火灾）．固体可燃物火灾与火蔓延行为．环境风、微重力、低压、水喷淋作用等特殊条件下的火灾燃烧与烟流行为．清洁阻燃及纳米复合材料．材料燃烧产物毒性与机理．危化品应急处置及环境修复．公共安全防护与应急材料．受限火羽流行为．复杂建筑（高层建筑、地下空间）火灾动力学演化机理及控制方法．液体可燃物火蔓延．重大事故灾难风险动态预测评估．火灾动力学．计算燃烧学．城市与森林火灾动力学．火灾风险评估方法与应用．火灾动力学．船舶安全工程1．清洁阻燃及纳米复合材料．材料燃烧产物毒性与机理．危化品应急处置及环境修复．公共安全防护与应急材料1．人群疏散动力学．火灾动力学．火灾遥感监测．火灾动力学．火灾风险评估及控制方法．新能源开发利用中的火灾爆炸安全三、报考条件（1）中华人民共和国公民；拥护中国共产党的领导，愿意为祖国社会主义现代化建设服务；品德良好，遵纪守法，学风端正，无任何考试作弊、学术剽窃及其它违法违纪行为；（2）身体健康状况符合我校规定的体检要求，心理正常；（3）申请者原则上应来自国内重点院校或所在高校学习专业为重点学科；（4）专业基础好、科研能力强，在某一领域或某些方面有特殊学术专长及突出学术成果；（5）对学术研究有浓厚的兴趣，有较强的创新意识、创新能力和专业能力；（6）申请者的学位必须符合下述条件之一：应届硕士毕业生须在博士入学前取得硕士学位；或已获得硕士或博士学位；在境外获得学位的考生，须凭教育部留学服务中心的认证书报名；（7）具有较强的语言能力，外语（限本单位招生专业目录中公布的语种）水平较高。

火灾科学国家重点实验室
开放课题总结报告
批准号：
课题名称：
课题负责人：
所在单位：
中国科学技术大学
火灾科学国家重点实验室
二Ｏ一年制
研究工作总结
表1 火灾科学国家重点实验室开放课题结题简表
结题简表填写说明
1、简表内容必须逐项认真填写，采用国家公布的标准简化汉字。

2、填入表中的各项内容或数据，必须是火灾科学国家重点实验室开放课题资助期间所取得的结果。

3、研究工作总结摘要应可供发表使用，填写时应全面反映研究工作总结的内容，文字表述要易被有科
学知识的读者理解。

4、“完成论著”中“全国性科技期刊”是指《全国性自然科学技术期刊管理办法》（试行稿）中规定
的公开发行刊物，即：“在国内可公开订阅、销售、也可向国外出口和交换的刊物。

”
请附科学技术鉴定证明书、奖励证书或专利证书复印件一份。

请附论著原件（或复印件）一份。

新型阻燃剂水滑石在EVA复合材料中的燃烧特性和阻燃性能杜隆超，瞿保钧*中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,高分子科学与工程系,合肥，230026 关键词：水滑石 EVA 无卤阻燃协效随着聚合物材料应用领域的不断扩大，由聚合物材料着火引起的重大火灾事故时有发生，这已引起了人们的普遍关注。

传统的聚合物阻燃大都是采用添加含卤的阻燃剂来实现。

这些含卤的阻燃聚合物材料虽然具有优良的阻燃性能，但是遇到火灾会产生大量的有毒烟雾和腐蚀性的卤化氢气体。

据报道，世界上因火灾事故而死亡的人中，80％以上是因为材料燃烧时散发出的烟雾和毒性气体使人窒息而死，而无卤阻燃剂，特别是无机氢氧化物阻燃剂具有极好的消烟作用，可以避免含卤阻燃材料燃烧时所释放出的大量有毒烟雾和腐蚀性气体，成为国际上阻燃材料的主要发展方向。

氢氧化镁和氢氧化铝阻燃剂是目前国内外无机阻燃剂中应用量最大，发展最快的两种。

水滑石是一类层状无机材料，兼有氢氧化镁和氢氧化铝类似的结构和组成，受热分解时释放大量水和二氧化碳，并吸收大量热，能降低燃烧体系的温度；分解释放出的水蒸汽和二氧化碳气体能稀释和阻隔可燃性气体，因此是很有希望的对环境友好的消烟型无毒无卤阻燃剂新品种。

然而，由于天然水滑石在自然界的分布非常有限，远不如氢氧化镁和氢氧化铝丰富，因此，本文在合成水滑石的基础上比较选择了与其粒径相同的氢氧化镁和氢氧化铝样品，利用锥板量热器，氧指数测定仪，热重分析仪等方法研究和比较了水滑石与氢氧化镁和氢氧化铝在EVA共聚物中的燃烧特性和阻燃性能，以及它与微胶囊化红磷(MRP)的协同阻燃效果。

1．EVA/水滑石复合材料的燃烧特性图1比较了阻燃剂含量为50 wt％时，EVA与水滑石，氢氧化镁，氢氧化铝复合材料的热释放速率（HRR）。

从图中可见，当无机阻燃剂加入后，材料的燃烧时间明显的延长，最大热释放峰值（PHRR）也极大的降低，而且燃烧曲线成双峰*联系人,E-mail:qubj@分布。

收稿日期:2023-04-20;修改日期:2023-05-10作者简介:井艺璇,中国科学技术大学硕士研究生,研究方向为含磷物质的阻燃机理㊂通讯作者:王占东,博士,特任教授,E -m a i l :z h d w a n g@u s t c .e d u .c n第32卷第4期2023年12月火 灾 科 学F I R ES A F E T YS C I E N C EV o l .32,N o .4D e c .2023文章编号:1004-5309(2023)-0225-11D O I :10.3969/j.i s s n .1004-5309.2023.04.03甲基膦酸二甲酯(D MM P )的氧化实验和机理研究井艺璇1,王占东1,2*(1.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026;2.中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥,230029)摘要:甲基膦酸二甲酯(D MM P )是有机含磷化合物中一类具有良好阻燃效果的物质,然而D MM P 及其氧化产物的定量研究不足,阻碍了D MM P 燃烧机理的进一步探索研究㊂本工作基于同步辐射真空紫外光电离质谱(S V U V -P I M S ),使用射流搅拌反应器(J S R )在810K ~1170K 的温度范围内进行了D MM P 的常压(1a t m )氧化实验,测量了贫燃条件下(φ=0.5)D MM P 及其氧化产物的摩尔分数随温度变化的曲线㊂此外,使用C H E M K I N -P R O 软件进行了动力学模拟㊂实验和模拟的对比结果表明,模型对于D MM P 氧化的预测较差㊂随后基于灵敏性分析(S e n s i -t i v i t y A n a l ys i s )和反应路径(R O P )分析的结果,对模型的优化提出建议㊂本工作为进一步研究D MM P 的燃烧和建立更完善的D MM P 动力学模型奠定了基础㊂关键词:有机含磷化合物;阻燃;动力学模型;同步辐射光电离质谱;甲基膦酸二甲酯(D MM P )中图分类号:X 932 文献标志码:A0 引言火灾是严重威胁人类生命财产安全的一大隐患㊂为了减少火灾事故的发生,阻燃剂得到了快速发展并被广泛使用,它可以帮助减少火灾事故发生的可能性并降低火灾事故的危害性㊂卤代烃(例如C F 3B r )在20世纪被广泛应用于阻燃领域,它具有通用性强㊁防火性能优异等特点㊂然而,含卤素阻燃剂产生的空气污染物对大气臭氧层的破坏极其严重[1,2]㊂为了保护环境,并尽可能地减少对臭氧层的破坏,多个国家在20世纪90年代签订了‘蒙特利尔协议“,该协议对卤代烃类物质的生产和使用做了严格的管制,并规定参与协议的各个国家共同努力保护臭氧层㊁积极采取行动管控对臭氧层有不良影响的活动㊂因此,寻找高效的绿色环保阻燃剂来代替含卤素阻燃剂被提上日程㊂有机含磷化合物(O P C s)具有无卤低毒㊁阻燃高效㊁低烟环保等优点,是理想的卤代烃替代品㊂先前对于含磷物质已有一些研究,例如T w a r o w s k i等[3-7]对磷化氢(P H 3)的研究发现P H 3能有效地促进H 或O H 自由基重组,进而抑制燃烧;K o r o b e i n -i c h e v 等研究了在氢气燃烧[8]和甲烷燃烧[9]中有机含磷化合物的阻燃作用㊂甲基膦酸二甲酯(D MM P ,P =O C H 3[O C H 3]2)是有机磷阻燃剂的代表物质,它含磷量高㊁毒性低㊁阻燃效果好㊁相容性好,能够按照不同比例与材料共混,主要被添加进聚氨酯泡沫塑料㊁聚氨酯树脂㊁环氧树脂等多种材料中发挥其阻燃作用[10]㊂一些研究表明,在甲烷-空气燃烧中D MM P 的阻燃效果是C F 3B r 的数倍[11,12],是氮气的40倍[12]㊂了解目标物质的反应机理是应用它的基础,为了加深对甲基膦酸二甲酯的认识,建立D MM P 动力学模型来预测D MM P 的燃烧过程十分重要㊂W e r n e r 和C o o l 等[13]提出了在氢氧火焰中掺杂D MM P 的早期动力学模型,该模型的含磷物种子机理是基于T w a r o w s k i等[3-7]对P H3的反应研究来建立的;随后,K o r o b e i n i c h e v等[14]更新了阻燃机理中重要中间物种H O P O2的反应路径,同时使用B A C-G2方法对含磷物种的热力学数据进行量化计算;J a y a w e e r a等[15]继续更新热力学数据和重要基元反应(H O P O2+H=P O2+H2O)的速率,从而进一步发展了D MM P的模型,该模型还与实验结果进行了对比分析㊂但是该实验结果的物种定量方法具有较大的不确定性,通过磷元素的质量守恒来推算含磷物种的浓度误差较大,模型有待进一步验证;B a b u s h o k等[11]在丙烷火焰中开展了实验研究,并结合G r i M e c h3.0和J a y a w e e r a[15]的机理发展了D MM P的模型㊂为了更好地描述D MM P在丙烷火焰中的分解,他们加入了三个反应:P O+HC O= H P O+C O㊁P O2+H C O=H O P O+C O和P O3+ H C O=H O P O2+C O,反应速率由类比法得到;除上述模型外,还有一个包含了D MM P和磷酸三甲酯(T M P)反应机理的综合模型,该模型由G l a u d e 等[16]建立,机理中包含了41种含磷化合物以及202个基元反应㊂虽然已经有一些关于D MM P燃烧的实验数据和模型研究,但这些工作主要关注了D MM P对火焰的抑制作用,缺少对D MM P氧化过程中物种分布的基础实验研究,这阻碍了D MM P动力学模型的验证和进一步发展㊂本工作基于同步辐射真空紫外光电离质谱(S V U V-P I M S),在射流搅拌反应器(J S R)中开展了D MM P的氧化实验,得到了D MM P氧化产物的摩尔分数㊂基于本工作获得的实验结果,对已有的D MM P氧化模型进行验证和动力学分析㊂动力学分析结果揭示了H提取反应是D MM P氧化的敏感反应,因此对这些反应途径进行进一步的动力学研究有助于提升D MM P氧化模型的预测结果㊂1实验和理论研究1.1实验方法本工作的实验研究在国家同步辐射实验室的原子与分子物理线站(B L09U)展开,采用了射流搅拌反应器(J S R)与S V U V-P I M S相结合的实验装置, X u等[17]的工作对该实验装置进行了详细的描述㊂这里仅对实验线站以及实验方法进行简要描述㊂原子与分子物理线站致力于燃烧化学㊁大气化学㊁等离子催化等气相反应动力学研究㊂基于原子与分子物理线站发展的S V U V-P I M S-J S R实验平台可用于各种组分的热解和氧化研究㊂本工作采用S V U V-P I M S方法分析D MM P的氧化产物,该方法能实现对燃烧产物的准确探测[18-21]㊂该方法的实验装置如图1所示,包括喷雾汽化进样装置㊁射流搅拌反应器㊁管式加热炉㊁分子束采样系统和飞行时间质谱仪(T O F-M S)㊂喷雾汽化进样装置通过微量注射泵将燃料(即纯度99.9%的D MM P)注入毛细管中,高纯的氩气和氧气(纯度均为99.9995%)通过1/16不锈钢管进入喷雾汽化装置,最后与燃料D MM P混合进入反应器并迅速汽化㊂图1实验装置图F i g.1E x p e r i m e n t a l s e t u pJ S R是由石英制成的,其容积为78c m3,该反应器是根据M a t r a s和V i l l e r m o x[22]提出的规范进行设计的㊂从组成上看,J S R包括一个外管㊁一个内管和一个球形反应器㊂气体混合物经过球形反应器中的四个直径为0.3m m喷嘴时可形成四股湍流射流,进而保证气体混合物的充分搅拌和均匀混合㊂混合气体在J S R中的滞留时间为2s㊂气体混合物经J S R的锥形石英喷嘴(孔径为130μm)形成超声分子束㊂该超声分子束经过差分室到达电离室,在电离室中与正交方向的同步辐射真空紫外光相遇并被电离,形成的离子经离子导入622火灾科学F I R ES A F E T YS C I E N C E第32卷第4期器进入飞行时间质谱仪进行分析㊂该同步辐射光电离质谱的质量分辨率在m /z =100时约为5000,能够区分物种的元素组成㊂D MM P 的氧化实验选择了多个光子能量条件:10.5e V ,11.0e V ,11.5e V 和14.5e V ,电离能量的选择是依据可能产物的电离阈值,近阈值光电离可以减少电离碎片的干扰㊂当量比为0.5(贫燃,f u e ll e a n ),研究温度区间为810K ~1170K ㊂实验使用的D MM P 样品纯度为99.9%,详细的实验条件见表1,表中T 代表温度㊁P 代表压力㊁τ代表滞留时间㊁φ代表当量比㊂表1 甲基膦酸二甲酯(D MM P)氧化实验条件T a b l e 1 E x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n s f o rD MM P o x i d a t i o n T (K )P (a t m )τ(s )φD MM P O 2A r810~1170120.50.0010.010.9891.2 物种定量方法本工作的实验数据处理方法在之前的文献中已经进行了详细介绍[23,24],本节内容仅简洁地对数据处理进行描述㊂实验积分信号(用S i 表示)与物种的摩尔分数(用X i 表示)之间存在换算关系(如式(1)所示),根据这种换算关系,我们可以完成物种积分信号值到物种摩尔分数的换算㊂S i ɖX i (T )ˑσi (E )ˑD i ˑΦp (E )ˑλ(T )(1)式中:S i 为物种i 的积分信号;X i 为在反应温度T 时物种i 的摩尔分数;σi (E )为光子能量E 处的光电离截面(P I C S );D i 为物种i 的质量歧视因子;Φp (E )为光子能量E 处的光通量;λ(T )为气体膨胀因子;D i 是由仪器和分子质量确定的参数,该参数值通常用已知浓度的标准气体经实验测量得到,如式(2)所示㊂D i =0.0425ˑl n (m i )+0.9622(2) 利用式(1)呈现的换算关系,结合实验测量得到的质量歧视因子,反应物和产物的摩尔分数可以通过式(3)和式(4)计算得到㊂S i (T )S i (T 0)=X i (T )X i (T 0)ˑλ(T )λ(T 0)(3)X a (T )=S a (T ,E )S i (T ,E )ˑσi (E )D i σa (E )D aˑλ(T )λ(T )ˑX i (T )(4) 低温时反应物没有反应活性,此时反应物的摩尔分数即为初始摩尔分数,所以本研究把810K 时D MM P 的摩尔分数确定为0.001㊂根据式(3),其他温度下反应物D MM P 的摩尔分数可以通过与初始温度(810K )的信号值对比计算得到㊂一旦我们得到反应物在所有实验温度下的摩尔分数值,产物的摩尔分数就可以利用式(4)计算得到㊂式(4)中, i 表示D MM P , a 表示D MM P 的氧化产物㊂由式(4)可知,摩尔分数的计算还需要物种的光电离截面(P I C S )数据㊂本文作者之前开展的D MM P 热解研究[25]中对D MM P 的P I C S 数据进行了实验测量,因此本工作可以对D MM P 氧化过程中的物种进行定量分析㊂此实验中,D MM P 摩尔分数的量化误差为ʃ10%;已知P I C S 值的物种,其摩尔分数的量化误差为ʃ30%;通过估算P I C S 值计算的物种摩尔分数,其量化误差为2倍㊂1.3 量子化学计算量子化学计算是一种理论化学研究方法,其核心任务是求解薛定谔方程(S c h r öd i n g e r e q u a t i o n ),通过搭配不同的理论方法和基组来实现较高精度的数值求解㊂研究范围包括稳定和不稳定分子的结构㊁性能及其结构与性能之间的关系,分子与分子之间的相互作用,分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题㊂量子化学常用的理论方法有H a r t r e e -F o c k (H F)方法㊁半经验方法㊁密度泛函理论,除此以外还可通过组合方法来获得更高精度的计算结果,例如G a u s s i a nn 系列方法㊁C B S 系列方法㊁W n系列方法等㊂本研究基于Y a n g 等[26]的理论计算结果,使用G 4方法[27]对于一些含磷物种进行了量子化学计算(Q u a n t u mc h e m i c a l c a l c u l a t i o n),通过对比计算得到的电离能和实验测得的电离能,为含磷物种的判定提供更多依据㊂本文使用的G 4方法是一种组合方法,精度较高㊂计算得到的P [O H ]C H 3[O C H 3]㊁P O [C H 2]O C H 3㊁C H 3P O 2和H O P O 2的电离能(I E c a l )分别为8.13e V ㊁8.85e V ㊁10.55e V 和12.13e V ㊂2 结果分析与讨论本节描述了D MM P 氧化的实验结果㊁模型的验证过程以及D MM P 氧化的灵敏性分析(S e n s i t i v i t y a n a l y s i s )和反应路径分析(R O P )㊂通过对比实验结果和模拟数据来验证模型预测的合理性,还开展了灵敏性分析和R O P 分析来揭示D MM P 氧化过程中的关键反应路径㊂722V o l .32N o .4井艺璇等:甲基膦酸二甲酯(D MM P)的氧化实验和机理研究2.1 物种判定当量比为0.5的D MM P 氧化实验中,产物由烷烃㊁醛类㊁烯烃㊁醇类㊁醚类和含磷物种组成,实验探测到的物种结合两种方法进行鉴定㊂首先是质量定标法,基于已知物种的相对分子质量和飞行时间,可以拟合得到定标参数(A ㊁B 和C )㊂其他未知物种的相对分子质量就可以通过质量定标公式(式5)计算得到㊂M =A +B x +C x 2(5)式中:M 代表物种质量,A ㊁B ㊁C 为定标参数,x 为飞行时间㊂其次,要对比文献报道的电离能(I E )和实验测得的电离能来最终判定物种㊂具体的对比判断过程将在下文呈现,这种物种判定方法确保了实验物种鉴定的准确性㊂本实验使用了同步辐射真空紫外光电离高分辨质谱,该装置对反应体系中物种的分辨率高,根据质量定标可以准确地确定贫燃(f u e l l e a n)条件下质谱峰m /z =28.04㊁30.01㊁30.05㊁32.03㊁42.02和44.03对应的分子式,它们分别为C 2H 4㊁C H 2O ㊁C 2H 6㊁C H 4O ㊁C 2H 2O 和C 2H 4O ㊂高能条件(14.5e V )的质谱中,m /z =16.03㊁18.01㊁27.99㊁31.99和43.99的质量峰分别是甲烷(C H 4)㊁水(H 2O )㊁一氧化碳(C O )㊁氧气(O 2)和二氧化碳(C O 2)㊂比较实验测得的电离能(I E )和之前文献报道的数值是否一致,并对比实验测得的P I E 曲线和文献报道的曲线是否吻合,就能够判断物种是否为某一确定的结构,这为物种鉴定提供了十分可靠的证据㊂本实验扫描得到了产物的光电离效率(P I E )谱图,扫描的能量从9.0e V 到13.0e V ,能量步长为0.05e V ㊂实验扫描得到的P I E 谱图呈现在图2和图3中㊂对比实验测得的电离能和文献报道的电离能以及P I E 曲线线型后发现,D MM P 氧化实验探测到的C H 4O 是甲醇(C H 3OH ),其他的氧化产物也通过对比分析而最终确定㊂C 2H 4㊁C H 2O ㊁C 2H 6㊁O 2㊁C H 4O ㊁C 2H 2O 和C 2H 4O 分别为乙烯,甲醛,乙烷,氧气,甲醇,乙烯酮和乙醛㊂图2 质量峰m /z =16.03㊁18.01㊁28.04㊁30.01㊁30.05㊁31.99㊁32.03㊁42.02和44.03的P I E 谱图(温度1050K ),其中黑色方块代表了实验测得的数据,黑色实线代表了文献报道的数据[28-33]F i g .2 P I E s p e c t r a o f m /z =16.03,18.01,28.04,30.01,30.05,31.99,32.03,42.02a n d 44.03(T e m pe r a t u r e 1050K ).T h e b l a c k s q u a r e r e p r e s e n t s t h e d a t af r o mt h e e x pe r i m e n t a t 1050K .t h e b l a c k l i n e r e pr e s e n t s t h e d a t a f r o mt h e p r e v i o u s l i t e r a t u r e [28-33]经过质量定标和P I E 分析后得到了D MM P 氧化的物种分布,结果如表2所示,表2中呈现了质量数㊁分子式㊁物种的中英文名称㊁实验测得的电离能(I E )以及文献中对应物种的I E ,同时还给出了测得的物种最大摩尔分数以及最大摩尔分数对应的温度㊂822火灾科学 F I R ES A F E T YS C I E N C E 第32卷第4期表2 D MM P 氧化产物的物种和对应电离能(φ=0.5)T a b l e 2 S p e c i e s p o o l a n d i o n i z a t i o n e n e r g y o f o x i d a t i o n p r o d u c t s o f D MM P (φ=0.5)质量数分子式物种名I E e x p (e V )I E l i t (e V )参考文献最大摩尔分数最大摩尔分数对应温度/K 16.03C H 4甲烷(M e t h a n e )12.6012.61[32]1.88E -04102018.01H 2O水(W a t e r)12.6012.62[28]1.97E -03111027.99C O一氧化碳(C a r b o nm o n o x i d e)14.0114.01[34]1.63E -03111028.04C 2H 4乙烯(E t h y l e n e )10.4910.51[31]9.08E -05102030.01H C H O 甲醛(F o r m a l d e h y d e )10.8410.88[33]3.40E -0499030.05C 2H 6乙烷(E t h a n e )11.5011.52[32]1.99E -0499031.99O 2氧气(O x y g e n )12.0412.07[29]1.00E -0281032.03C H 3O H 甲醇(M e t h a n o l )10.7910.84[31]1.22E -04102042.02C H 2C O 乙烯酮(K e t e n e)9.639.62[30]1.18E -06108043.99C O 2二氧化碳(C a r b o n d i o x i d e )13.7813.78[35]4.53E -04117044.03C H 3C H O 乙醛(A c e t a l d e h y d e )10.1810.23[30]2.99E -061020I E e x p :本实验工作测得的电离能(I E ),I E l i t :之前文献报道的电离能(I E )㊂ 在本研究中,除了探测到多种碳氢化合物㊁含氧产物,还探测到了一个含磷物种的质量峰(m /z =79.97)㊂通过质量定标可以初步判断该质量峰的元素组成为H P O 3㊂为了进一步确定该物种的分子结构,对其进行了电离能对比分析㊂图3呈现的实验测得电离能(11.90e V )与本研究计算得到的电离能(I E =12.12e V )较为接近,可以判断m /z =79.97处的物种为H O P O 2㊂但是由于之前没有工作报道过该物种的光电离截面(P I C S )数据,目前也购买不到H O P O 2高纯度样品,因此本实验工作无法根据P I C S 计算出H O P O 2的摩尔分数㊂图3 质量峰m /z =79.97的P I E 谱图(温度1050K ),图中黑色方块代表了实验测得的数据F i g .3 P I E s pe c t r a of m /z =79.97.T h e b l a c k s q u a r e r e p r e s e n t s t h e d a t a f r o mt h e e x p e r i m e n t a t 1050K 2.2 模型验证本小节比较了氧化实验的测量结果和两个模型的预测结果,两个模型分别为J a y a w e e r a 等[15]的模型(以下简称 2005m o d e l)以及本文作者已经发展的新模型[25](以下简称 n e w m o d e l),模拟通过C H E M K I N -P R O 软件[36]实现,图4展示了实验和模拟的对比结果㊂模型 2005m o d e l 和模型 n e w m o d e l对反应物(D MM P )和产物的模拟结果在低温区(约810K~1000K )较吻合;但是在高温区间(1000K 以上)二者的模拟结果有差异㊂模型 n e w m o d e l对母体(D MM P )消耗的趋势预测更好一些,其对甲醛和甲醇摩尔分数的预测比模型 2005m o d e l 的预测结果低,对氧气的消耗以及剩余产物的生成预测结果比模型 2005m o d e l的预测结果高㊂在本实验工况下(φ=0.5),对D MM P 和产物摩尔分数随温度变化趋势进行了对比分析(图4(a )~图4(l ))㊂总的来说,旧模型 2005m o d e l 和新模型 n e w m o d e l 对D MM P ㊁甲烷㊁一氧化碳㊁二氧化碳㊁乙烯㊁乙烷㊁甲醛㊁乙烯酮和乙醛的模拟结果和实验结果之间存在很大差异㊂两个模型预测的水和甲醇随温度变化趋势与实验测量结果具有较好的一致性,但在具体的数值上仍存在差异㊂首先分析母体D MM P 的对比分析结果(图4(a)),922V o l .32N o .4井艺璇等:甲基膦酸二甲酯(D MM P)的氧化实验和机理研究在810K ~1020K 的温度范围内新旧模型( 2005m o d e l 和 n e w m o d e l )对D MM P 消耗的模拟结果比实验结果低;在1050K~1170K 温度范围内,新模型 n e w m o d e l对母体的消耗预测比模型 2005m o d e l 的预测合理㊂对于反应物氧气(图4(b )),整个温度范围内模型 2005m o d e l 和 n e w m o d e l 都过度预测了它的消耗,并且模型 n e wm o d e l 比模型 2005m o d e l的预测结果更低㊂两个模型对D MM P 氧化产物的生成预测也可以分温度区间来探讨,大约810K~1050K 的温度条件下,模型 2005m o d e l 和 n e w m o d e l 对于甲烷㊁水㊁二氧化碳㊁甲醛和甲醇摩尔分数的模拟结果都比实验结果高㊂更高的温度区间内(1050K~1170K ),新旧模型对甲烷和甲醇摩尔分数的模拟结果仍比实验结果高,但是新模型 n e w m o d e l 对甲醛摩尔分数的预测值和实验测量值是一致的㊂1050K~1170K 温度范围内,两个模型对水和二氧化碳摩尔分数的预测值比实验测量值低㊂两个模型都不能很好地预测一氧化碳的摩尔分数分布:一氧化碳的模拟值和实验值相比,随着温度的变化先偏高后偏低㊂此外,两个模型对于乙烷㊁乙烯酮和乙醛的预测在整个温度范围内都偏低,且两个模型都不能预测乙烯的生成,反应路径的缺失是造成这种差异的可能原因之一㊂图4 当量比φ=0.5时D MM P 氧化产物摩尔分数对比图:黑色三角是实验值,黑色实线是旧模型 2005m o d e l 的模拟值,黑色虚线是新模型 n e wm o d e l的模拟值F i g .4 M o l e f r a c t i o n p r o f i l e s o f t h e o x i d a t i o n a l pr o d u c t s f r o mD MM P o x i d a t i o n i n J S Rw h e n φ=0.5.T h e b l a c k s y m b o l s d e n o t e t h e e x pe r i m e n t a l m e a s u r e m e n t s i n t h i s w o r k .w h i l e t h e b l a c k s o l i d l i n e s a r e t h e s i m u l a t i o n r e s u l t s b y t h e 2005m o d e l m o d e l a n d t h e b l a c k d o t t e d l i n e s a r e t h e s i m u l a t i o n r e s u l t s b yt h e n e wm o d e l m o d e l 032火灾科学 F I R ES A F E T YS C I E N C E 第32卷第4期2.3灵敏性分析和反应路径分析反应动力学分析是模型验证分析的重要方法之一,它主要包括灵敏性分析(S e n s i t i v i t y a n a l y s i s)和反应路径分析(R a t e o f p r o d u c t i o n,R O P)㊂灵敏性分析的目标是找到对反应体系中关键物种生成或消耗敏感的反应㊂而反应路径分析(R O P)是通过对整个反应体系进行分析研究,从而找到反应物和产物的主要消耗和生成路径,为模型的发展提供参考㊂通过模型验证分析可知,模型 2005m o d e l 和 n e w m o d e l 对D MM P氧化中反应物和产物的消耗及生成预测较差,尤其是低温下对母体D MM P 消耗的预测㊂因此本小节的灵敏性分析(S e n s i t i v i t y a n a l y s i s)在低温(930K)条件下开展㊂图5展示了使用模型 2005m o d e l 对D MM P消耗的灵敏性分析结果,该图只展示了较为灵敏的十个反应㊂在该模型的D MM P氧化机理中,敏感反应主要是自由基(O H/C H3)或原子(H/O)进攻D MM P的O C H3基团从而引发的H提取反应㊂尤其是反应P O C H3 [O C H3]2+O H=P O C H3[O C H3][O C H2]+H2O,此反应对D MM P消耗的灵敏性最高,因此对该反应的速率修正或许可以提升模型的预测㊂图5对D MM P消耗的灵敏性分析图(930K和常压(1a t m)条件)F i g.5S e n s i t i v i t y a n a l y s i s o f D MM P a t930Ka n d1a t m由上述灵敏性分析可知,H提取反应P O C H3[O C H3]2+O H=P O C H3[O C H3][O C H2]+H2O是D MM P消耗最敏感的反应,为了进一步探究O H自由基的来源,本工作在低温条件下对O H自由基进行了反应路径分析(R O P),结果展示在图6中㊂结果表明,物种P O C H3[O C H3][O C H2]的后续单分子解离反应导致了O H自由基的产生,因此对该物种相关反应速率的更新或许有助于模型的发展和优化㊂本工作还使用模型 2005m o d e l 对D MM P的消耗进行了R O P分析,结果呈现在图7中㊂分析结果表明,97.19%的D MM P通过H提取反应被消耗,这充分证明了此类反应的重要性㊂在O C H3基团上发生的H提取反应(87.52%)比在基团C H3上发生的H提取反应(9.67%)通量更多㊂反应P O C H3[O C H3]2+O H=P O[O H][O C H3]2+C H3是不重要的(占比2.19%)㊂3结论在本工作中,我们用S V U V-P I M S研究了当量比0.5㊁常压(1a t m)条件下J S R中D MM P的氧化过程,探测并鉴定了十三种氧化产物,并对其中的碳氢物种进行了定量分析,这些产物分布对阐明D MM P氧化过程具有重要意义㊂此外,还对氧化实验的测量结果和两个模型的预测结果进行了对比分析,结果表明模型对D MM P氧化的预测较差㊂灵敏性分析结果表明O H自由基引发的H提取反应是D MM P氧化最敏感的反应,反应路径分析结果进一步证明在O C H3基团上发生的H提取反应十分重要,对于这些反应的速率修正将会有助于模型132 V o l.32N o.4井艺璇等:甲基膦酸二甲酯(D MM P)的氧化实验和机理研究图6 930K 和常压(1a t m )条件下反应路径分析图F i g .6 R O P a n a l ys i s o f D MM P a t 930Ka n d 1a tm 图7 1050K 和常压(1a t m )条件下反应路径分析图F i g .7 R O P a n a l ys i s o f D MM P a t 1050Ka n d 1a t m 的优化和发展㊂R O P 分析结果还表明物种P O C H 3[O C H 3][O C H 2]对O H 自由基的生成有重要影响,对该物种相关反应的探索研究也将有助于模型的优化㊂232火灾科学 F I R ES A F E T YS C I E N C E 第32卷第4期目前的工作只是对D MM P氧化实验和模型发展的初步研究㊂对于含磷物种的探测仍需大量的实验研究,L i a n g等[37,38]之前报道的D MM P热解和氧化的含磷物种在本研究中未探测到,因此未来需要开展宽范围㊁多当量比的实验来进一步探测含磷物种㊂使用更高浓度D MM P燃料或者选择较短滞留时间(比如0.5s或者1.0s),也将有助于含磷物种的探测㊂此外,有机含磷化合物的模型也需要进一步发展,这就需要更加全面㊁详细㊁准确的反应网络和反应速率常数,对有机含磷化合物反应动力学的计算需要选择更高精度的基组和方法㊂未来计划对D MM P的双分子反应进行大量的动力学计算,选择B A C-G2以及G4等多种高精度的基组和方法开展计算,随后对计算结果进行对比分析,从而得到更精准的反应速率常数;同时尝试使用高精度的基组和方法计算含磷物种的热力学数据,保障热力学数据的准确性㊂相信未来使用更多的氧化实验数据以及理论计算的结果来发展模型,D MM P的氧化动力学模型将会更好地预测D MM P氧化过程㊂参考文献[1]任仁.臭氧层的大敌 哈龙[J].环境导报,1995(3):38.[2]张永兴.淘汰哈龙与保护臭氧层[J].航海科技动态, 1995,175(7):11-12.[3]T w a r o w s k i A.T h e i n f l u e n c e o f p h o s p h o r u s o x i d e s a n da c i d s o n t h e r a t e o fH+O Hr e c o mb i n a t i o n[J].C o m-b u s t i o n a n dF l a m e,1993,94(1-2):91-107.[4]T w a r o w s k i A.P h o t o m e t r i c d e t e r m i n a t i o n o f t h e r a t e o f H2Of o r m a t i o nf r o m H a n d O H i nt h e p r e s e n c eo f p h o s p h i n ec o m b u s t i o n p r o d u c t s[J].C o m b u s t i o n a n dF l a m e,1993,94(4):341-348.[5]T w a r o w s k iA.R e d u c t i o no fa p h o s p h o r u so x i d ea n da c i dr e a c t i o ns e t[J].C o mb u s t i o na n dF l a m e,1995, 102(1-2):41-54.[6]T w a r o w s k i A.T h e e f f e c t o f p h o s p h o r u s c h e m i s t r y o n r e c o m b i n a t i o n l o s 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o t o a b s o r p t i o n,p h o t o i o n i s a t i o na n d p h o t o d i s-s o c i a t i o nc r o s ss e c t i o n sa n dt h e p h o t o i o n i s a t i o n q u a n-t u m e f f i c i e n c y o fc a r b o nd i o x i d ef r o m t h ei o n i s a t i o n t h r e s h o l d t o345Å[J].C h e m i c a lP h y s i c s,1995,198(3):381-396.[36]D e s i g nR.C h e m k i n-P r o15092[C P].C a l i f o r n i a,S a nD i e g o,2009.[37]L i a n g S Y,H e m b e r g e rP,N e i s i u s N M,B o d iA,432火灾科学F I R ES A F E T YS C I E N C E第32卷第4期G r u t z m a c h e rH ,L e v a l o i s -G r u t z m a c h e r J ,G a a nS .E -l u c i d a t i n g t h e t h e r m a l d e c o m p o s i t i o n o f d i m e t h y l m e t h -y l p h o s p h o n a t e b y v a c u u mu l t r a v i o l e t (V U V )p h o t o i o n i -z a t i o n :p a t h w a y st ot h eP Or a d i c a l ,ak e y s p e c i e s i n f l a m e -r e t a r d a n tm e c h a n i s m s [J ].C h e m i s t r y :A E u r o -p e a n J o u r n a l 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n c e a n dT e c h n o l o g y of C h i n a ,H e f e i 230029,C h i n a )A b s t r a c t :D i m e t h y lm e t h y l p h o s p h o n a t e (D MM P )i s a no rg a n i c ph o s p h o r o u s c o m p o u n d (O P C )wi t h g o o de f f e c t i v e n e s s a s a r e t a r d a n t .H o w e v e r ,t h el a c ko f q u a n t i f i c a t i o n a ls t u d y f o rD MM Po x i d a t i o nh i n d e r st h ed e v e l o p m e n to ft h ec o m b u s t i o n m e c h a n i s mo f D MM P .I n t h i sw o r k ,o x i d a t i o n e x p e r i m e n t s o f D MM Pw e r e c a r r i e d o u t i n aj e t -s t i r r e d r e a c t o r (J S R )c o u p l e d t o s y n c h r o t r o n v a c u u mu l t r a v i o l e t p h o t o i o n i z a t i o n m a s ss p e c t r o m e t r y (S V U V -P I M S )a t1a t m ,f r o m 810Kt o1170K ,t o q u a n t i t a t i v e l y m e a s u r e t h em o l e f r a c t i o n p r o f i l e s o f D MM P a n d i t s o x i d a t i o n p r o d u c t s a t p h i =0.5.I n a d d i t i o n ,t h e s i m u l a t i o n w a s c o n d u c t e db y C H E M K I N -P R Os o f t w a r eu s i n gp r e v i o u sm o d e l s .A f t e r c o m p a r i n g t h ee x p e r i m e n t a l d a t aa n ds i m u l a t i o n r e s u l t s ,t h em o d e l s p r e d i c t D MM Po x i d a t i o n t e r r i b l i l l y .T h e n ,t h e s e n s i t i v i t y a n a l y s i s a n d t h e r a t e o f p r o d u c t i o n a n a l ys i sw e r e c o n d u c t e d i n t h i sw o r k i no r d e r t o p r o v i d e s u g g e s t i o n s f o rm o d e l d e v e l o p m e n t .T h i s p r e l i m i n a r y w o r k l a i da f o u n d a t i o nt o f u r t h e r s t u d y t h eD MM P c o m b u s t i o n a n d t o d e v e l o p t h e k i n e t i cm o d e l o f o r g a n o p h o s p h o r u s c o m p o u n d s .K e y w o r d s :O r g a n o p h o s p h o r u sc o m p o u n d s ;F i r er e t a r d a n t ;K i n e t i c m o d e l i n g ;S y n c h r o t r o nr a d i a t i o n p h o t o i o n i z a t i o n m a s s s p e c t r o m e t r y ;D MM P 532V o l .32N o .4井艺璇等:甲基膦酸二甲酯(D MM P )的氧化实验和机理研究。

基于飞行时间深度图像变化率的火焰识别方法韩郁翀，秦俊，马兴鸣，赵兰明，李雨农(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，安徽合肥230027)摘要：为开发飞行时间算法在火灾探测中的应用，简化算法，提高检测速率和准确性，根据飞行时间法，结合火焰的深度图特征，设计了基于深度图像变化率的火焰识别算法。

以三维深度相机为主要图像捕获设备，进行了多组火焰识别实验，包括正庚烷火焰、乙醇火焰、纸张火焰、灯光干扰、行人干扰实验，对捕获的图像进行了处理与计算，提出了识别火焰的简化算法和火焰像素估计模型。

采用该方法分析了火焰深度图特征，火焰识别结果图像的频谱图特征、集中度特征以及面积变化特征。

研究结果表明，采用文中提出的算法的实验识准率大于91.5%，误识率小于3.8%，能有效识别火焰。

关键词：火焰识别；深度图；飞行时间；火灾探测中图分类号：X913.4；T P391.41文献标志码：A文章编号：1007-2276(2014)01-0338-07Identification of fire flame based on variation rate oftime-of-flight-depth-map methodHan Yu ch on g,Qin Jun,M a Xin g mi ng,Zh ao L an min g,Li Yu no ng(Stat e Key Labo rato ry of Fi re Sci en ce,Univ ersity of S cie nc e and Te ch nology of China,He fei230027,China)Ab s tr act: In ord er t o dev e l op t he ap plication of t im e-of-f l ight al gorith m in fire d e t e ct ion an d simplify t he al gorith m t o im pr ov e de t e ct ion r at e an d accu r acy,accor din g t o t he t im e-of-f l ight-depth-m ap m e t hod, co nsid erin g with t he ch ar act eristics of d epth m ap of fire f l am e,fire f l am e identificatio n al go rith m b as ed on variation r at e of t im e-of-f l ight-depth-m ap was desig n ed.Sever al grou ps of fire f l am e identification ex p eri m ents,incl udin g n-h ept an e f l ame,e t h an ol f l ame,pap er f l ame, l am plight interf eren ce and ped estrian interf eren ce t est,were carri ed out with3-D depth cam er a act ed as m ai n equip m ent.T h e capt ured m aps were pro cess ed an d co m put ed.A sim plified al go rith m was pro p osed fo r fire f l am e identification which was used t o anal yze t he ch ar act eristics of d ept h m ap,fr eq u en cy spe ct rog r am,co n centr at ion r at io an d ar e a f l uct uatio n of fire f l am e.Th e res ul t s indi cat e t hat t he identification pr ecision r at e is gre at er t han91.5%, an d t h e misr eco gnition r at e i s l ess t han3.8%.Fire f l am e coul d b e effi cient l y identified wit h t his al g orithm. Key wo r ds: fire f l am e id entification;depth m ap;t ime of f l ight;fire de t e ct ion收稿日期：2013-05-12；修订日期：2013-06-19基金项目：国家自然科学基金(51276176)；国家科技支撑计划(2011B AK03B02)作者简介：韩郁翀(1989-)，女，硕士生，主要从事火灾科学与技术方面的研究。

火灾科学国家重点实验室火灾科学国家重点实验室，隶属于中国科学技术大学，是国内第一个专注于火灾科学研究的国家重点实验室。

该实验室的设立为中国火灾安全的提高做出了积极的贡献。

本文将从火灾科学国家重点实验室研究内容、研究方向、科研成果及对于社会发展的贡献等方面进行分析。

研究内容与方向火灾科学国家重点实验室的研究旨在通过实验室内的科学研究和实践创新去发掘火灾的机理、对火灾进行模拟分析、探索发生火灾的物理和化学过程。

该实验室的特点在于，致力于研究火灾科学的基础问题，探讨了火灾发生的源头。

该实验室的主要研究方向包括火灾化学、火灾燃烧及热传导、火灾安全工程、火灾了解与预测以及防火材料等领域，其中防火材料研究是它的重点之一。

在该领域的研究方向包括防火涂料、防火材料、防火表面处理以及防火物理等。

实验室的研究内容涵盖了从火灾物理学到防火安全领域的研究，探索火灾发生的机理及其对人类和社会的影响。

科研成果自成立以来，火灾科学国家重点实验室一直致力于探索火灾发生机理及其应对措施。

为了实现这个目标，实验室的研究团队投入了大量的时间和精力，以致力于火灾科技研发中的经验、技术、理论创新解决方案。

他们通过研究防火材料及技术方案，达到了有效地预防和控制火灾的效果。

实验室的研究成果涵盖了国内外学术刊物，取得了良好的学术佳绩。

如实验室在烟气传输机制方面做出的研究成果，成为了国际科学界烟气传输研究的有价值的参考。

在科技创新方面，实验室的研究团队还取得了一系列的研究成果。

例如，实验室研究出的一种防火喷涂材料能够有效地保护工业建筑中的钢结构，使钢结构承受9至15万焦的火灾高温，持续时间能够达到120分钟，使建筑物内的人员获得了充足的撤离时间。

同时，该喷涂材料还能够保护工程砌体，减小火势和防止交叉感染。

除此之外，实验室还开展了火灾现场处置的人员培训、安全风险评估以及火灾应急预案等工作。

对社会发展的贡献火灾科学国家重点实验室的成立规避了人们对火灾的恐惧，解决了火灾问题给国家和社会带来的巨大财产损失和人员伤亡。