二水偶氮四唑四氨合铜(Ⅱ)的合成及性能

以5-氨基四唑为原料,经氧化、配位反应合成了含能配位化合物二水偶氮四唑四氨合铜(Ⅱ)[Cu(NH3)4]ATZ·2H2O。用元素分析和红外光谱分析对目标化合物的结构进行了表征,测量了不同合成条件下所得该配位化合物的形貌及性能,用DSC和TG-DTG考察了目标化合物的热性能。结果表明,最佳合成条件为:n(偶氮四唑钠)∶n(硫酸铜)∶n(氨水)=1.0∶1.2∶7.9,反应温度为55℃,目标化合物的收率为70%,产物呈颗粒状,具有良好的流散性。[Cu(NH3)4]ATZ·2H2O经脱水敏化后的产物为[Cu(NH3)4]ATZ,[Cu(NH3)4]ATZ具有良好的火焰感度和撞击感度,可用作起爆药和击发药。[Cu(NH3)4]ATZ·2H2O的机械感度比[Cu(NH3)4]ATZ低,不能用作起爆药和击发药。     

新型碱金属高碘酸盐纳米铝热剂的反应特性

纳米铝热剂向着高能方向发展的一个重要限制因素是在铝热反应过程中缺少大量的气体产物。为了弥补纳米铝热剂产气量不足的缺陷,提高纳米铝热剂的反应活性,通过喷雾干燥法制备了具有核-壳结构的纳米铝热剂Al@KIO₄和Al@NaIO₄。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热分析仪、定容燃烧实验、吸湿性实验和威力测试对两种铝热剂的形貌结构、热性能、定容燃烧性能、耐潮湿环境能力和起爆性能进行评估。结果表明,喷雾干燥法制备的Al@KIO₄和Al@NaIO₄纳米铝热剂的形貌规则、纯度高,铝热反应的总放热量分别为1262.12 J?g^-1和1414.7 J?g^-1;两种铝热剂反应过程中的反应起始温度低,反应中伴随大量氧化性气态产物生成;高湿环境中两种铝热剂分别在第6天和第10天达到质量平衡,质量增重约0.64%和0.65%,耐潮湿环境能力良好;96 mg铝热剂作为起爆药装配到8^#工业雷管中能使黑索今完全爆轰,可使5 mm厚的铅板穿孔,穿孔直径几乎到达叠氮化铅的水平。将96 mg的Al@KIO₄、Al@NaIO₄、斯蒂芬酸铅和叠氮化铅分别作为起爆药装填在8^#工业雷管中使黑索今完全爆轰,根据5 mm厚的铅板穿孔直径判断起爆能力为：叠氮化铅＞Al@NaIO₄＞Al@KIO₄＞斯蒂芬酸铅。     

氟聚物基活性材料释能及毁伤特性研究进展

氟聚物基活性材料是一种具有冲击反应释能特性的新型材料,在军事领域具有广泛的应用前景。为掌握氟聚物基活性材料的释能与毁伤特性,推进其在高效毁伤战斗部中的应用,研究梳理了氟聚物基活性材料冲击释能反应行为以及引燃引爆、侵爆耦合毁伤效应的研究现状,着重介绍了分离式霍普金森压杆实验、准密闭弹道实验和爆炸加载实验等在释能特性方面的研究进展;毁伤特性方面整理了反应弹丸、破片及反应射流的相关研究进展,重点说明了氟聚物基活性材料在聚能装药中的应用设计和反应射流成型的研究成果,及相关的反应模型和数值仿真的研究。在此基础上,讨论了未来研究方向：建立系统性反应模型与仿真方法;通过配方、工艺等参数对其性能进行调控;释能反应观测表征技术的创新与探索以及工程应用设计等。     

银膜换能元的喷墨打印及其性能表征

针对常用薄膜换能元的沉积和成型方法耗时长、成本高、材料利用率低等问题,采用喷墨打印制备了银膜换能元,并采用扫描电镜（SEM）和原子力学显微镜（AFM）对换能元形貌及厚度进行了表征,对银膜桥的发火性能进行了研究。结果表明,银膜换能元厚度为2.1μm,表面平整,在不同输入能量下存在电热、电爆两种情况。银膜桥更容易产生等离子体;蘸有斯蒂芬酸铅（LTNR）的银膜桥在47μF脉冲放电下50%发火电压为6.65 V,脚-脚间可以耐受25 kV静电放电（放电电容为500 pF,串联5 kΩ电阻）,可通过钝感电火工品1A1W5min测试。     

红色烟火着色剂MOF[Sr2(DTDA)(H2O)6]n的制备与性能

以富氮羧酸类分子2,2'-(3,3'-偶氮-双(1H-1,2,4-三唑-5基))二乙酸(H2DTDA)与氢氧化锶八水合物为原料,在水热条件下制备了一种金属有机框架(MOF)结构的新型红色烟火着色剂[Sr_2(DTDA)(H_2O)_6]_n(1);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线单晶衍射(XRD)、粉末X射线单晶衍射(PXRD)和元素分析等对化合物结构进行了表征;采用热重法(TG)-差示扫描量热法(DSC)、BAM标准法测试了化合物1的热性能和感度性能;设计了烟火剂配方,对化合物1应用于红色烟火着色剂的可行性进行分析。结果表明,化合物1是一种具有二维空间结构的MOF材料,其层状结构之间存在丰富的氢键作用;放大合成的水热实验同样可以得到高纯度的化合物1;撞击感度为80 J,摩擦感度 360 N;化合物1可作为红色着色剂应用于烟火剂配方中。     

溶液燃烧法合成掺钴氧化铝

以硝酸铝、尿素为主要原料,首先配制成氧化-还原溶液,然后经加热燃烧制备得到氧化铝/氧化钴聚合物粉体,并研究了钴盐量的投料大小对聚合体颜色的影响效果。结果表明,随着硝酸钴加入量的由小到大,氧化铝-氧化钴聚合物粉体的颜色深度不断增强。经XRD、Raman、IR的测试分析,表明混合粉体具有金刚石氧化物聚合体的结构特征。     

两种粒度叠氮化铅半导体桥点火特性研究

用半导体桥(Semiconductor Bridge,SCB)研究了点燃两种不同粒度(细化5～15μm和结晶300μm)的叠氮化铅(LeadAzide,LA)所需的电压、电流和光信号。结果表明:细化LA被SCB点燃时,其出光时间早于SCB二次峰结束时间,而结晶LA出光时间要晚于SCB二次峰结束时间。随SCB点火电压增加,SCB二次峰的持续时间以及出光时间均缩短。由D-最优化法所得两种LA点火数据显示:细化LA的最小发火电压是结晶LA的50%。     

半导体桥对含能材料的点火特性研究

在10μF钽电容放电激励下,对两种阻值相当质量不同的半导体桥(SCB)和细化的发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)和叠氮化铅(PbN6)所组成的发火件进行了实验研究,根据发火件的电特性变化和发火现象发现半导体桥存在电热发火、电爆发火和等离子体发火三种情况,测试了SCB/LTNR和SCB/PbN6发火件的50%发火电压和发火时间。结果表明半导体桥的发火电压阈值不仅与发火药剂有关,还与半导体桥换能元有关,所以半导体桥的设计存在最佳质量,通过对比得知LTNR比PbN6感度高,PbN6比LTNR的燃速高。     

Molecular Dynamic Simulation for HMX/NTO Supramolecular Explosive

Based on the crystal engineering, six models of octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine(HMX)/3-nitro-1,2,4-triazol-5-one(NTO) supramolecular explosive were designed. The probable formation of HMX/NTO supramolecular explosive was investigated by the molecular dynamic (MD) method. Interaction between oxygen atoms in HMX and hydrogen atoms in NTO or between hydrogen atoms in HMX and oxygen atoms in NTO were studied by the radial distribution function (RDF). It shows that there are strong hydrogen bonds and Van Der Waals forces between HMX and NTO, in which the hydrogen bonds between oxygen atoms in the NTO and hydrogen atoms in HMX are the main host-guest interactions. The distributions of bond length, bond angle and dihedral angle were simulated by MD. It shows that the structure of HMX is seriously distorted. The binding energies and X-ray powder diffraction (XRD) patterns were calculated on the basis of the final HMX/NTO supramolecular structures. The results show that the binding energies of six supramolecular models are E binding (1 1 1-) >E binding (1 0 0)>E binding (0 2 0)>E binding (random)>E binding (1 0 2-)>Ebinding (0 1 1), and the XRD patterns of six supramolecular models are quite different from pure HMX or NTO. Based on the investigation for growth morphology, binding energies and RDF, the model of HMX supercell substituted by NTO along the (1 1 1-) surface of HMX is easier to form.     

斯蒂芬酸/1,4-二氧六环溶剂化物晶体结构的表征与计算

为探索共晶炸药形成机理,采用蒸发溶剂法制备了斯蒂芬酸/1,4-二氧六环溶剂化物。用单晶X射线衍射对其结构进行了表征。结构分析表明1,4-二氧六环上的氧和相邻的两个斯蒂芬酸分子中的羟基各自形成—OH…O强氢键,1,4-二氧六环上的氢和斯蒂芬酸上硝基中的氧形成CH…O—NO弱相互作用,这些作用是形成该溶剂化物的主要驱动力。分别计算了斯蒂芬酸和斯蒂芬酸/1,4-二氧六环溶剂化物晶体的Mulliken电荷和态密度。计算结果表明：形成溶剂化物后,斯蒂芬酸上的硝基电荷变多;p轨道对溶剂化物的形成起到重要的作用;斯蒂芬酸中的氢和1,4-二氧六环中的氧存在杂化。