新天工开物丨这种微胶囊细小如面粉，竟是灭火神器

　　试验室里，武汉先进院灭火微胶囊项目负责人黄学淋在容量15升的玻璃容器中点燃加有可燃液体的棉絮，火苗瞬间串起十几厘米，随后他将玻璃盖板，轻轻盖上，不密封，数秒钟后，火被熄灭。

　　灭火微胶囊成品，目测如面粉般细小的微粒。

　　盖板上贴有灭火微胶囊制成的胶片，这些微胶囊其实特别小，每颗直径仅50—200微米。长江日报记者在显微镜下观察它们，放大40倍后就像一颗颗小小的汤圆。

　　4月11日，位于武汉经开区的武汉中科先进材料科技有限公司（简称“武汉先进院”）中试基地二期项目内，微胶囊中试线上机器轰鸣。

　　用灭火微胶囊制成的胶片做实验，数秒钟可将火源熄灭。

　　灭火微胶囊项目在2024年取得技术突破，并搭建中试线，是专门用于扑灭控制箱、保险库、开关板等小空间发生火灾的一种自主灭火设备，目前已在新能源汽车、电力设备等领域应用。

　　【研发者说】

　　讲述人：武汉先进院灭火微胶囊项目负责人黄学淋

　　黄学淋展示灭火微胶囊成品，目测如面粉般细小的微粒。

　　灭火微胶囊的内部包裹有全氟己酮，这是一种常温下呈现为无色无味透明液体的化合物，因其独特的化学性质而在消防领域崭露头角。

　　研发团队用“驯服烈马”形容技术突破过程。全氟己酮常温下易挥发，沸点仅49.2℃，传统微流控技术每公斤成本高、产量低，规模化生产困难。我们改用药剂师做药丸的思路——先制作“灭火药水”，再用特殊工艺“裹糖衣”。

　　用显微镜放大观察灭火微胶囊，全是球状颗粒，每个“小球”里包裹了用于灭火的全氟己酮。

　　在恒温反应釜中，全氟己酮被乳化剂分散成微米级油滴。就像用洗衣粉分解油渍，我们把灭火剂均匀“溶解”在水相中。通过精确控制温度、转速，让壳材在油滴表面逐层沉积，形成厚度仅几微米的防护壳。

　　每一个防护壳内，全氟己酮灭火剂含量高达85%。这项工艺研发难度很大，仅包覆这一个步骤就耗费整整半年，主要难点有两项，一是全氟己酮沸点低，有强挥发性，二是全氟己酮较低界面张力，在乳化过程中稳定性差。我们从壳材的选型、乳化剂的选型，温度、转速、固化以及后期后处理工艺都做了反复试验。

　　最终，我们创造性地采用低温聚合工艺，将生产成本降低至传统技术的1/5。

　　灭火微胶囊制成的胶片，可贴在狭小的封闭空间内，如电力设备中。

　　我们可将微胶囊“变形”成多种形态：厚度0.2厘米的柔性贴片可直接贴合物体表面；直径3厘米的灭火绳可随电缆布线；甚至可掺入涂料直接喷涂在配电柜内壁。

　　每种形态的胶囊粒径、壳厚都经过精密计算，像定制西装般贴合使用场景。

　　当环境温度升至140℃～180℃，胶囊外壳在内部压力下爆裂，液态全氟己酮接触空气迅速汽化。这个相变过程会吸收大量热量，相当于给火场装了“空调”。汽化后的药剂通过三重作用灭火：首先降低环境温度，其次分解产生的活性物质打断燃烧链式反应，最后形成阻隔膜隔绝氧气。

　　（整理：长江日报记者徐丹 通讯员汤光磊 图片：长江日报记者胡冬冬）

　　【编辑：符樱】