图3—2—1，为等温条件下，上述三种分支链锁反应速度随时间变化的规律。表明
　　当ψ<0时，反应属于稳定状态，不会引起自燃着火；当ψ=0时，反应处于由稳定状态变化为不稳定状态的极限；当ψ>0时，反应变为自动加速的不稳定状态，将引起支链着火。
 

图3-2-1 等温条件下链反应的速度变化

　　图3—2—1还表明，对于支链反应，在着火前存在一个感应期τi，在此期间系统中的能量主要用于活化中心的积累，反应速度极其微小，甚至很难查觉出米。经过感应期后，反应速度达到可测速度W_i，接着自行加速，瞬时内达到极大值，而完成反应。支链自燃着火感应期的确定，具有实用意义，尤其对于可燃混合气在燃烧室中有时间限定的情况。感应期不是反应混合气的理化常数，它的数值与许多因素有关，如温度、混合气中的杂质、反应容器壁面的形状、材料等，特别是开始反应时的活化中心浓度，如果其值较大，则感应期就可缩短。

　　二、热力着火

　　热力自燃着火产生的原因，是由于系统内热量的积累，使温度增高，使反应速度按阿累尼乌斯指数函数关系猛增，而引起着火。
　　在实际燃烧过程中，因存在热量的散失，要使可燃物得以着火，必须使反应发热速度大于热量散失的速度。而可燃混合气的反应速度和反应发热速度，决定于可燃气的物理化学性质和燃烧反应的条件，如温度、压力等；系统向周围环境散失热，则与传热方式、传热面积、环境温度等系统热力条件相关。
　　分析系统内燃气燃烧过程的热平衡。
　　在体积为V的容器内，热值为H的燃气与空气(或氧气)形成可燃混合气，反应物浓度为C_A、C_B，反应物温度为了，反应对A、B的反应级数为a、b，器壁表面积F，温度T₀，则单位时间内，燃气燃烧反应发生的热量：
 

 

　　在着火以前，由于T不高，反应速度很小，可以认为反应物浓度变化甚微，把各常数项乘积用A表示，可写成：
 

　　表明，对于一定压力与温度的可燃混合气，Q₁仅取决于活化因子(_e^-E/RT)，绘在T-Q图上，如图3—2—2，为一指数函数曲线L。L曲线随可燃混合气的压力或浓度增加而向高发热区移动。
　　同时在单位时间内，燃气与空气的混合气，通过器壁向外散失的热量为：
 

　　式中 α——可燃混合物对容器壁的放热系数
　　由于着火以前，反应温度变化不大，可以近似认为α是常数。令B=αF，上式可写成
 

　　在图3—2—2上，Q₂与T为直线关系，散热线M与横坐标的交点为器壁温度T₀，近似于可燃混合物的初始温度。随器壁温度提高，M线平移向高温区；随散热条件变化，M线的斜率改变，B表示燃气混合物与壁之间的换热强度。
　　下面讨论发热线和散热线的关系及对着火的影响。
 

图3-2-2 可燃混合物的热力着火过程

　　在图3—2—2(a)中，散热线M随T₀提高而向右平移。在T₀较低时(T₀₁、T₀₂)，与L线有两个交点1和2。它们均满足Q₁=Q₂，达到系统反应发热量与散热量的平衡状态，但点1和点2情况大不相同。首先分析交点1的情况，如图3—2—2(b)假设由于某种原因温度下降，则由于Q₂>Q₁，使反应系统温度不断下降；反过来，假设温度从2点上升，则出现Q₁>Q₂，使反应温度不断上升。可见，在2点，任何温度的微小波动，都会使反应系统离开平衡状态，因而，交点2实际上是不稳定的平衡状态；交点1的情况就不同。假设温度偶然降低，则Q₁>Q₂，使温度上升；假设温度偶然升高，则出现Q₁<Q₂，使系统温度又降回到原处。显然，交点1是一个稳定的平衡状态。由于这样的差别，2点称为“不稳态平衡点”，1点称为“稳态平衡点”。
　　一般，燃料在与空气接触的环境中长期贮存时，都处于稳定平衡点的状态。由于混合物的温度很低，燃烧化学反应速度非常地慢，处于缓慢氧化状态。燃料组分在一定时间内几乎不发生变化。事实上，可燃混合物从较低的初始温度T₀开始，处于缓慢的氧化状态，不可能自行超越1点，因而也就无法达到2点，除非加以外热，当然这就不属于热力着火的范畴了。
　　当器壁温度升得较高时，M线继续向有平移并和L线的两交点1、2彼此将更加靠近。当T₀=T₀₃时，散热线M和发热线L不再相交，而是相切，相切点i满足Q₁=Q₂，也是不稳态平衡点，但它是稳定状态的极限位置。相应于该点的温度Ti则称为自燃温度或着火温度。
　　着火温度可定义为，可燃混合物系统燃烧化学反应能自动加速而达到自燃着火的最低温度。着火温度与系统所处的热力状况密切相关，即使同一种燃气，在不同条件下，其着火温度也不相同。
　　着火温度数学表达式的推导如下：
　　由于着火点是发热曲线与散热曲线的相切点，它必然满足以下关系：
 

　　式(2—6)表明，可燃混合物从T₀加热，使其温度上升△_T=RT²₀E就能着火。事实上，对燃气燃烧反应，取E=22×10⁴J／mol，R=8. 314J／(mol·K)，若T₀=1000K，则△T≈83℃，故将临界状态下的器壁温度T₀称为着火温度T_i，决不会引起重大误差。
　　如上所述，着火温度Ti并不是一个物理常数，它主要受系统热力条件影响，包括容器的形状、特性尺寸、散热条件，还包括可燃混合物的性质、温度、压力等。要使一定组成的可燃混合物着火，可以采取提高器壁温度(初始温度)，提高系统压力，减少散热等措施。