含能材料和含能材料学科的进展（1）

含能材料学科与含能材料 (一)含能材料学科 含能材料学科是隶属于兵器科学与技术科学的二级学科,研究的对象为化学能源(含能材料),主要用于军事,完成推进、炸毁、抛射等作战目的,并是人身防卫、宇航战术和战略用陆、海空武器的能源。     

四嗪类高氮含能材料研究进展

四嗪环是一种含氮质量分数达68.3%的六元氮杂环含能基团,是设计高能钝感含能材料中非常有效的结构单元;四嗪类高氮含能材料也是近年来国内外研究和报道较多的一种新型含能材料,部分具有生成焓高、热稳定性好和感度较低等特点。介绍了1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪和1,2,3,5-四嗪3大类四嗪环,并对几种四嗪类高氮含能化合物的合成、性能及其在含能材料中的应用研究进展进行了详细论述。     

纳米复合含能材料的研究进展

综述了纳米复合含能材料的研究进展,通过对不同种纳米复合含能材料的制备工艺、力学性能、化学性能的分析,说明纳米复合含能材料能有效地降低炸药的感度,提高力学性能、安全性能和稳定性,改善其表面形貌、流散性和包覆效果。同时指出了纳米复合含能材料在制作工艺、应用推广、技术支持上存在不足;对其稳定性、相容性、性能表征和反应机理等方面的研究有待进一步探索。     

计算含能材料专刊序言

<正>计算(含模拟与仿真)是发展含能材料不可或缺的重要手段，计算与含能材料的交叉融合也促成了计算含能材料这一学科方向。计算含能材料在设计新型含能材料、揭示含能材料微观释能机制、指导含能材料实验和发展含能材料理论等方面发挥着不可替代的作用。实验、理论、计算与大数据是当前科学研究的四大范式，其在含能材料研发中已呈现出深度融合之势。例如，机器学习驱动的含能材料快速发现、含能材料基因工程、含能材料智慧工厂等新概念先后被提出，并对含能材料的发展起到了积极的导向性作用，表明先进的理念和技术是可以应用于发展含能材料的。     

绿色含能材料的研究进展

综述了含能材料在新型原材料、原材料合成、制造工艺等方面的绿色化成果及进展。绿色新型原材料主要包括高能量密度材料、含能热塑性弹性体、无毒催化剂等;绿色合成工艺主要包括N2O5绿色硝化工艺、绿色溶剂超临界CO2的使用及生物合成工艺;绿色制造工艺主要包括火炸药相关领域的制作工艺如双螺杆挤出成型技术、可重复利用的压装炸药技术和可降解的塑料黏结炸药(PBX)技术等。评述了绿色含能材料的发展方向和前景。     

石墨烯在含能材料中的应用研究进展

从石墨烯及其复合物催化剂、石墨烯添加剂和石墨烯及其复合含能材料等3个方面,介绍了近年来石墨烯在含能材料应用方面的最新研究进展。认为石墨烯及其复合催化剂对推进剂含能组分具有明显的催化作用;添加石墨烯后,推进剂燃烧及力学性能得到改善;氧化石墨烯及石墨烯构成的钝感剂可降低含能材料的机械感度;石墨烯及其复合物含能材料具有优异的性能,更大的能量释放率。提出了石墨烯在含能材料领域的发展方向和应用前景。附参考文献42篇。     

废弃含能材料处理技术的现状

主要介绍了国内外废弃含能材料各种处理技术的研究现状和存在的问题,针对环境保护和资源化利用,提出了综合性处理技术的开发及应用会成为今后处理废弃含能材料的发展方向.     

镁基储氢材料在含能材料中的应用

根据化学结构不同将镁基储氢材料分为镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物3类,分别介绍了3类镁基储氢材料在含能材料中应用的研究进展;分析了镁基储氢材料在含能材料中的应用前景和存在的问题;介绍了计算机模拟技术在研究镁基储氢材料对推进剂热分解影响中的应用情况。结果显示,镁基储氢材料能够通过促进含能材料的热分解过程提升其能量水平,同时其较高的热稳定性有利于改善含能材料组分的相容性和安定性。镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物均可显著提高固体推进剂和炸药的应用性能。因此,镁基储氢材料在含能材料领域具有广阔的应用前景。附参考文献47篇。     

金属氢化物在含能材料中的燃烧、热分解及应用研究进展

为了促进金属氢化物材料在含能材料中的研究应用,从金属氢化物在含能材料中的燃烧、热分解和应用3个方面对金属氢化物在含能材料(EMs)中的研究现状和前景进行了概述。结果表明,在含能材料中加入适量的金属氢化物可以有效地改善混合体系的燃烧热、能量水平等其他方面的性能指标。将金属氢化物添加在含能材料中具有巨大的潜力,但金属氢化物与含能材料间的相容性及金属氢化物本身的稳定性等阻碍了金属氢化物在含能材料中的应用。其中,开发具有适当热稳定性的金属氢化物较为迫切。掺杂和纳米晶化是提高金属氢化物热力学性能最有效的两种方法。     

含氟聚合物基反应含能材料研究

系统梳理了含氟聚合物基反应含能材料常见制备成型手段、用于反应含能材料的含氟聚合物种类、含氟聚合物在含能材料中的典型应用;重点综述了含氟聚合物基反应含能材料的含能化学反应机制、含能特性和实践运用。最后展望了含氟聚合物基反应含能材料的发展方向与待突破的关键技术。     

含氟聚合物基反应含能材料研究

系统梳理了含氟聚合物基反应含能材料常见制备成型手段、用于反应含能材料的含氟聚合物种类、含氟聚合物在含能材料中的典型应用;重点综述了含氟聚合物基反应含能材料的含能化学反应机制、含能特性和实践运用。最后展望了含氟聚合物基反应含能材料的发展方向与待突破的关键技术。     

氧桥呋咱类含能材料的研究进展

氧桥呋咱类化合物是一类化学稳定性好、综合性能优良的含能材料.系统论述了几种典型的呋咱醚类化合物(FOF-1、FOF-2、NFME等)、大环呋咱醚类化合物及线性链状呋咱醚类化合物等含能材料的合成及其性能特点.氧桥呋咱类化合物作为含能材料具有良好的应用前景.     

一种新型含能材料-叠氮有机化合物

介绍叠氮有机化合物作为含能粘合剂、含能增塑剂、高能氧化剂及其它含能添加剂在枪炮发射药、固体推进剂及高能炸药等含能材料中的应用。     

一种新型含能材料——叠氮有机化合物

介绍叠氮有机化合物作为含能粘合剂、含能增塑剂、高能氧化剂及其它含能添加剂在枪炮发射药、固体推进剂及高能炸药等含能材料中的应用。     

超细含能材料表征技术研究进展

综述了超细含能材料的表征技术研究现状,对超细含能材料的表征技术变化进行了分析,提出了今后的研究方向,即充分发挥多学科优势,进一步开展超细含能材料表征技术及作用机理的研究,以获得具有实际应用价值的超细含能材料的表征技术方法。     

含能材料加工过程模拟仿真的研究进展

含能材料作为当前军事及航空航天领域极为重要的材料,其工艺过程一直受到研究人员的重视。由于含能材料的热感度、机械敏感度等都比较高,在加工成型中极易因为加工温度过高或工艺不当,产生热点从而发生热自燃、自爆的现象。为此近年来科研人员常以聚合物的模拟仿真方法为基础,对含能材料的工艺过程进行数值模拟。通过查阅当前含能材料相关工艺过程的数值模拟文献,总结了近年来含能材料工艺过程的计算机数值模拟技术的研究进展,并提出应进一步加大研发工艺过程专用的模拟仿真技术,具有重要的应用价值。     

溶剂-非溶剂法在含能材料中的应用

综述了溶剂-非溶剂法在含能材料的细化、改性和复合含能材料制备中的应用,重点分析了溶剂-非溶剂法中影响含能材料细化质量的主要因素,着重讨论了该法在改变含能材料的晶型和形态、粒径分布、机械感度、成形性等性质中的应用。     

译著《含能材料激光点火》由国防工业出版社正式出版

近日,由西安近代化学研究所、燃烧与爆炸技术重点实验室科研人员高红旭等人翻译的《含能材料激光点火》一书由国防工业出版社正式出版。《含能材料激光点火》作为“含能材料译丛”之一,系统全面归纳了含能材料激光点燃理论、提高含能材料安全性的材料与方法、激光与含能材料的相互作用以及实验研究的最新进展,对我国含能材料研究工作的开展具有较高的参考价值。该译著全面综述了含能材料领域的发展概况和研究进展、激光技术发展,包括含能材料的光热性能、含能材料激光作用理论、激光技术在含能材料起爆和点火应用中的理论和实际问题等,为改善含能材料的安全性和提高高性能弹药的点火安全性研究提供了有益借鉴。     

固体含能材料点火引燃技术研究进展

总结归纳了化学能引燃、光能激发、电磁波、高压冲击波、电能激发以及气固流动换热等6种不同能量激励方式下固体含能材料的点火引燃方法，重点综述了点火引燃技术的性能特点以及其在固体含能材料基础研究方面的研究进展。固体含能材料与点火引燃技术之间具有匹配性，点火引燃技术的选择需综合考虑复杂度、稳定性与集成难度等系统特点，以及点火机理、升温速率、堆积形态等固体含能材料特性。基于固体含能材料在点火燃烧本征机理与点火燃烧控制规律两方面的基础研究需求，指出固体含能材料的点火引燃技术将向更安全可靠高效、可精确控制能量输出与可实现测量装置高度集成等方向发展。未来工作中建议进一步加强含能材料领域的单颗粒点火燃烧本征机理阐明、多种颗粒堆积形态点火燃烧研究体系完善与点火燃烧特性控制策略构建等方面的研究内容。附参考文献112篇。     

微反应器在含能材料合成与品质提升中的应用

含能材料是一类含有爆炸性基团或含有氧化剂和可燃物、能独立进行化学反应并输出能量的化合物或混合物。由于含能材料的特殊性，其合成过程具有强烈放热、对温度敏感的特点，同时，在实际应用中武器装药对含能材料的粒度控制也有很高的要求。微反应器具有传热传质效率高、安全性高、设备微型化和集成化、环境污染小等优点，十分适合于含能材料的合成过程与粒度控制，近年来成为国内外含能材料领域研究的热点与重点之一。本文第一部分介绍了硝酸酯、硝基、叠氮、氮杂环四类含能化合物的微反应合成，点明了微反应器可以显著提高合成安全性、加快合成效率和安全性；第二部分总结了微化工技术在含能材料微纳米化、球形化以及复合含能材料制备方面的应用，发现了微反应器具有粒度控制更精确、球形度高等特点。最后指出了微反应器在含能材料领域具有广阔的应用潜力，并对未来研究的重点及改进方向进行了展望。