纳米含能材料制备研究的最新进展

综述了纳米含能材料的性能及制备方法的最新研究进展,并对这些方法的优缺点进行了述评,分析了固体推进剂用纳米含能材料制备研究中存在的关键性问题,提出了纳米含能材料制备方法的研究方向及研究重点,并对其应用前景和发展趋势进行了展望。     

含能热塑性黏合剂的研究进展

含能热塑性黏合剂主要是指聚合物分子结构中含有能量基团的热塑性弹性体,兼具高能和热塑性弹性体特性。从含能热塑性黏合剂的结构和性能出发,重点综述了近年来GAP、AMMO、BAMO、PNIMMO、PGN基含能热塑性弹性体（ETPE）以及二氟氨基含能黏合剂的合成及其性能研究,展望了ETPE的发展趋势。     

含能增塑剂BDNPF/A与几种高能炸药相容性研究

采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD),研究了含能增塑剂双(2,2-二硝基丙基)缩甲(乙)醛(BDNPF/A)与6种高能炸药[1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)、三氨基三硝基苯(TATB)、2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPy O)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)和3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)]的相容性。DSC结果表明:BDNPF/A与TATB混合体系相容,与LLM-105混合体系轻微敏感,与ANPy O和HMX混合体系敏感,与CL-20和NTO混合体系危险。XRD结果表明:BDNPF/A与HMX、CL-20和NTO之间存在相互作用。上述试验研究表明,BDNPF/A与CL-20和NTO相容性差,不推荐一起使用。     

含能材料包装技术

含能材料被定义为,一类含有爆炸性基团或含有氧化剂和可燃物,能独立地进行化学反应并输出能量的化合物或混合物.包括含能材料、发射药、推进剂、炸药、起爆药和烟火剂等都有应用.通过对含能材料加工制造等过程的分析,简要介绍含能材料的包装技术并进行简要的拓展.     

碳纳米管及其复合材料在固体火箭推进剂中的应用研究进展

文章从碳纳米管、碳纳米管复合物及储氢碳纳米管三方面综述了碳纳米管及其复合材料在推进剂中的应用研究进展,总结了碳纳米管、碳纳米管复合物对推进剂及其组分的不同催化效果,指出碳纳米管复合物是推进剂燃烧催化剂未来研究的重点方向,同时分析了储氢碳纳米管的研究现状,提出储氢碳纳米管作为新型含能材料添加物是发展高能推进剂的可能途径之     

含ADN或TKX-50的叠氮高能固体推进剂能量特性分析

利用最小自由能法研究了叠氮类［如聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、3,3’-双叠氮甲基氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)、聚3-甲基-3-叠氮甲基环氧丁烷(PAMMO）］高能固体推进剂的能量特性参数,重点研究了二硝酰胺铵(ADN)和5,5’-联四唑-1,1’-二氧二羟铵(TKX-50)在不同固体填料配比下对推进剂能量特性的影响规律。结果表明:在高固含量的叠氮推进剂中,用ADN取代高氯酸铵(AP),由于燃烧产物平均相对分子量降低,推进剂比冲提高;叠氮类推进剂能量由大到小为GAP、PBT、PAMMO;TKX-50用于叠氮类高能固体推进剂中,由于体系内的负氧平衡问题,TKX-50与奥克托今(HMX)、AP或ADN间存在能量的最优配比。用TKX-50完全取代HMX时,ADN/TKX-50/Al推进剂的理论比冲为2 790.6 N?s/kg,比ADN/HMX/Al推进剂的理论比冲增加了30.7 N?s/kg。     

含能金属有机骨架材料的研究进展

含能金属有机骨架材料是由富氮杂环含能配体与金属离子通过自组装形成的具有不同维度和结构的新型含能材料.目前含能材料面临能量与稳定性及感度相矛盾的技术瓶颈,含能金属有机骨架材料由于其结构的可设计性成为近十年来领域内研究热点.按骨架材料本身的电性分类,分别介绍了不同电性的含能金属有机骨架材料的研究进展,并从特征离子的角度分析...     

纳米含能材料于战斗部中的应用技术研究

将纳米级含能材料应用于云雾爆轰型战斗部的装药组分之中,通过对比装填纳米级含能材料与微米级含能材料、敏化剂燃料爆轰过程中燃烧转爆轰时间、平均反应速度和反应波传递能力,研究纳米级含能材料在战斗部释放能量过程中起的效果,结果表明,将微量（5％）微米级含能材料等量替换为纳米级含能材料后,云雾爆轰型战斗部反应效果有很大程度提高,燃烧转爆轰时间缩短43％,平均反应速度提高24％,传播云团反应波能力加强。纳米级含能材料对战斗部的敏化效果甚至优于敏化剂对战斗部的敏化效果。     

超细含能材料的微胶囊化技术

含能材料超细化是提高能效的有效途径,微胶囊化可拓展这一新型材料的应用领域.将超细含能材料微胶囊化,不仅可以在保持活性的同时提高含能材料的安定性,而且可以提高超细含能材料的分散性,为超细含能材料的应用提供有力的技术支持.概述了近年来超细含能材料微胶囊化技术的进展.     

新型含能材料LLM-105的研究进展

主要介绍了新型高能低感炸药1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)的国内外研究现状.通过对其合成、性能、理论计算等方面研究情况的分析,指出了目前研究中存在的一些问题和不足,同时展望了LLM-105未来的研究方向.     

硅基含能材料爆炸性能研究

采用电化学双槽腐蚀法在P型单晶硅片表面生长多孔硅膜。通过扫描电镜（SEM）、能量色谱（EDS）对多孔硅结构参数以及多孔硅含能材料性能进行了分析,同时进行了爆炸性能测试。结果表明：采用电化学腐蚀法可以制备出20nm左右孔径的多孔硅膜;通过原位装药技术形成的多孔硅含能材料在开放空间以及热能、机械撞击、电能、激光能量刺激下发生猛烈爆炸作用。     

基于唑类离子的含能离子盐的研究进展

近年来唑类含能盐已成为新型含能材料的研究热点,以咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑以及四唑含能离子盐为代表的唑类含能盐的研究和应用发展迅猛.根据近五年来国内外在该领域的研究成果,综述了各类唑类含能盐的研究成果.唑类含能盐的研究重点将基于量化计算,使用简化的合成路线,合成出等效安全的新型含能离子盐.     

功能化碳纳米材料在含能材料领域中应用研究进展

功能化碳纳米材料(CNMs)正逐步应用于含能材料(EMs)领域,作为配位聚合物与金属离子结合形成配位杂化晶体,制备具有高热稳定性或激光感度较高的新型EMs。CNMs也能够作为添加剂来降低Ems的撞击摩擦感度,增强热稳定性、燃烧热、燃烧效率等性能。对近几年来功能化CNMs在EMs领域的应用研究进展进行综述,并展望了其未来研究方向。     

粉体含能材料生产与储运中的静电安全及防护

分析了静电产生的原因,阐述了粉体含能材料生产中的静电起电现象、静电的危害、静电安全性评估标准以及建立在此标准基础上的静电放电危险的评价办法,提出了粉体含能材料在生产、运输中所需要采取的静电防护措施。     

粉体含能材料生产与储运中的静电安全及防护

分析了静电产生的原因,阐述了粉体含能材料生产中的静电起电现象、静电的危害、静电安全性评估标准以及建立在此标准基础上的静电放电危险的评价办法,提出了粉体含能材料在生产、运输中所需要采取的静电防护措施。     

废弃含能材料的再利用研究

废弃含能材料主要来源于武器退役和弹药超过储存期,是特殊性质的危险品,必须妥善处理.传统的处理方法是燃烧法,没有物尽其用,且造成环境污染.为此,开展了再利用的研究.与其它几种再利用途径相比,将其作为主要组分制成工业炸药具有突出的优点,这一途径能使含能材料特有的燃烧和爆炸性质得到充分利用,处理过程安全、操作简单、无三废排放、产品性能好,处理成本低,利于实现工业化,是大规模处理和利用废弃含能材料的较优途径.     

含能材料学科及技术简介

文中介绍了材料科学的分支学科-含能材料的概况,综述了含能材料制备和加工方法的特点,着重阐述了含能材料制造加工常用的硝化反应、缩合反应、共沉淀反应、膨化改性、超细粉碎及其在民爆器材方面的应用.     

一维含能金属有机框架的合成与性能研究

为制备高能绿色起爆药,以5,5′-偶氮四唑钠盐为前驱体,硝酸亚铁提供金属离子,采用溶剂挥发法合成了一维含能金属有机框架化合物[Fe(ATZ)(H_2O)_4·2H_2O]n。利用红外光谱、元素分析、X射线单晶衍射对其结构进行了表征和分析,用差式扫描量热仪分析了该化合物的热分解性能。基于最大放热原则,应用广义的Kamlet-Jacobs方法计算了化合物的爆轰性能,并对其撞击感度进行了测试。结果表明,该一维含能金属有机框架化合物的理论爆热、爆压、爆速分别为2 294.73kJ/mol、34.54GPa和8.83km/s,撞击感度H50为39.0cm,具有典型起爆药的特征,可作为一种优异的高能绿色起爆药。     

热分解动力学在含能材料中的应用

文章主要介绍了热分解动力学在含能材料中的重要性,列举了热分解动力学的主要分析方法及几种常用的反应机理,并对其进行简要分析。热分析技术具有快捷简便、准确度高以及适用范围广的特点,在含能材料的热分解动力学中发挥重要作用。热分解动力学广泛应用于含能材料的动力学参数的求解、反应机理的推断以及动力学补偿效应的确定,为其有效使用寿命的预测以及安全性能的评定等提供科学依据。同时,热分析技术的自身完善以及与其他技术的联机使用将促进热分解动力学的不断发展。     

内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料的制备与表征

叠氮化铜是一种绿色环保的高能含能材料，其极高的静电感度限制了它在MEMS火工品微型装药中的应用。碳纳米管优异的导电性可以有效地降低叠氮化铜的静电感度，而且取向一致、高机械强度的碳纳米管可以有效地提高叠氮化铜的安全性和爆轰输出能量。本文中，设计并制备了基于硅基底及多孔氧化铝模板的内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料，探究了合适的制备条件，并对样品进行了表征分析。结果表明:在氧化电压45 V、沉积电流密度0.1 mA/cm²条件下制备的复合材料,经72 h叠氮化反应后得到的内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料在静电感度仪测试范围（≤25 kV）内均未发火，有望作为一种新型含能装药应用于MEMS器件中。