奈米金屬粒子撞擊爆炸研究

　　目前對奈米粉體及微粒的爆炸危害性所知有限，尤其是奈米金屬微粒的撞擊爆炸特性，由於奈米微粒已廣泛應用於工業製程及各項功能性商品中，而奈米級與微米級的粒子在性質上有許多的差異，因粒徑小表面積大，產生爆炸的機會也隨之增加，因其表面積的增加，導致被引燃爆炸的機率更大。因此本計畫的目的是利用落錘撞擊敏感度測試儀，針對業界目前廣泛使用的奈米鋁、鈦及鐵，依據不同粒徑大小進行撞擊敏感度測試。建立奈米級金屬粉塵的最低撞擊能量數據，並計算出奈米金屬粉塵的碰撞靈敏度。將結果數據提供事業單位、勞檢單位及安衛處作為參考應用，以及爆炸防護系統的設計參數依據。經由重覆試驗多次後，雖然逐一增加高度與落錘重量來提升撞擊能量，直到儀器之最大撞擊能量，仍然沒有觀察到因為撞擊產生火光或爆音反應，由實驗結果得知奈米鋁、鐵、鈦金屬粉末的撞擊敏感度遠大於60J，然而原本呈現黑色粉狀之奈米金屬，經過撞擊後會形成帶有金屬光澤之薄片狀產物，透過其外貌觀察，片狀產物乃是經由落錘之位能物理撞擊後所形成。此外並委託中山科學研究院協助奈米鋁、鐵、鈦之摩擦敏感度測試，測試結果皆無明顯的爆音、火光或煙霧反應。由實驗可知，奈米金屬在沒有引火物質的情況下，在一般撞擊或是摩擦情形下，其能量很難使奈米金屬自發引燃，然而奈米金屬粉末於空氣中仍然為可燃性物質，尤其飄散形成氣雲時，受到極小能量的靜電、電器火花或是明火引燃機率甚高，因此應注意在維修、火工、易產生靜電或是有電氣設備的情況下，必須做好相關的危害防治措施。