含铝混合炸药的研究进展与发展趋势分析

含铝炸药就是含有可燃性金属铝的混合炸药。简要综述了近几年来含铝炸药的研究进展与发展趋势。从新型高能炸药、促进铝粉反应、配方功能化设计、含能粘结剂四个方面,阐述了提高含铝炸药性能的研究进展。从新型钝感含能材料与降感技术两个方面,介绍了其降感的研究进展,对混合炸药中铝与其它组分关联性、相容性进行了分析,并对含铝混合炸药的未来发展进行了展望。     

专刊导言

高能炸药作为常规毁伤的能源材料一直是武器弹药发展的核心技术领域,CL-20、DNTF等第三代含能材料为基的混合炸药是当前国内外高能炸药发展的前沿。近年来与第三代含能材料应用相关的研究受到高度重视,无论在含能材料合成制备技术,还是在混合炸药组分相互作用及化学反应机理研究,或是在应用性能评估等诸多方面均取得了可喜的研究进展,为第三代含能材料的应用提供了较为坚实的理论与技术基础。     

关于高能钝感炸药专辑的征稿

高能钝(低)感炸药一直以来是含能材料领域研究重点之一,为促进高能钝(低)感炸药在火炸药、推进剂等领域的应用研究,本刊拟于2006年10月(第5期)组织出版《钝感炸药研究论文专辑》。专辑内容涉及钝(低)感炸药的合成、配方、性能测试与表征、工艺与相关技术研究,及其应用和发展方向。欢迎科研工作者来稿,来稿请注明“高能钝感炸药研究论文专辑”。关于高能钝感炸药专辑的征稿     

2014年含能材料与钝感弹药技术研讨会征文通知(第一轮)

<正>由中国工程物理研究院、北京理工大学、中国兵工学会爆炸与安全技术专业委员会联合主办,中国工程物理研究院化工材料研究所、北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室联合承办的"2014年含能材料与钝感弹药技术研讨会"将于2014年11月在海南三亚召开。一、征文范围:(1)含能材料及钝感弹药发展趋势与前沿;(2)新型单质炸药的理论设计、合成、改性与绿色制备技术;(3)高能混合炸药的配方设计、制备工艺与应用技术;(4)烟火剂、推进剂及火工品新技术;(5)含能材料理化、爆轰与安全     

2014年含能材料与钝感弹药技术研讨会征文通知(第一轮)

<正>由中国工程物理研究院、北京理工大学、中国兵工学会爆炸与安全技术专业委员会联合主办,中国工程物理研究院化工材料研究所、北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室联合承办的"2014年含能材料与钝感弹药技术研讨会"将于2014年11月在海南三亚召开。一、征文范围:(1)含能材料及钝感弹药发展趋势与前沿;(2)新型单质炸药的理论设计、合成、改性与绿色制备技术;(3)高能混合炸药的配方设计、制备工艺与应用技术;(4)烟火剂、推进剂及火工品新技术;(5)含能材料理化、爆轰与安全     

高能钝感混合炸药的研究进展及发展趋势

针对武器弹药因为意外点火造成的弹药自爆等问题,对高能钝感混合炸药及其发展趋势进行了研究。以装药方式分类,详细介绍国外压装型、熔注型和浇注性高能炸药在高能钝感主题下所取得的最新研究成果,并提出了混合炸药今后的发展趋势以及提高炸药能量、降低感度的有效途径。该研究为武器弹药生产满足感度低、能量高、成型工艺性好等要求提供了参考,使之更能适应高强度战场环境的变化。     

含吡啶环硝胺炸药设计与合成途径探索

为降低炸药的感度,同时保持炸药的高能特性,需要合成高能低感单质炸药。本研究把含吡啶环炸药的钝感性与硝胺炸药的高能性相结合,将吡啶环引入炸药分子内的同时,尽可能在炸药分子中引入含有N—N键的硝酰胺基团,提出高能低感含吡啶环硝胺炸药;在研究分子和晶体结构与爆炸性能和安全性能之间的规律性联系基础上,设计了多个含吡啶环硝胺炸药目标物结构;进行了合成路线的设计,通过缩合反应、N-硝化反应、N-氧化反应、C-硝化反应等合成手段,获得含吡啶环硝胺炸药化合物的合成途径。     

高能炸药TEX的研究进展

综述了钝感高能炸药4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环[5.5.0.05,903,11]十二烷(TEX)的合成方法,详细介绍了其爆炸性能、感度和热分解性能等,简述了其在钝感炸药方面的研究进展,对应用前景作了展望。     

微纳米含能材料研究进展

微纳米含能材料由于其小尺寸效应、密实效应、高表面能与高表面活性,表现出优异的性能并获得良好的应用效果。基于国内外学者的相关研究工作,综述了当前微纳米含能材料制备所采用的重结晶技术、粉碎技术,以及微纳米含能材料的干燥技术、粒度与形貌表征方法、感度随粒度大小变化机理、应用方向及效果等方面的研究进展。指出微纳米含能材料今后应重点加强基础理论、模拟仿真、应用作用机制及工程化放大与实际应用等方面的研究工作,使微纳米含能材料尽快转入工程化应用,以加快高能固体推进剂、混合炸药、发射药以及火工烟火药剂的发展并提升其性能。     

纳米碳在含能材料中的应用进展

纳米碳具有比表面积大、安全钝感、燃烧产物绿色无污染、与反应物接触面积大及易改性等优点,在调节高能炸药、推进剂、铝热剂等含能材料性能方面具有一定优势。本文总结了纳米碳对含能材料的分解特性、感度、力学性能、燃烧性能的影响、以及其用于含能材料检测、吸附、降解方面的应用进展。分析了典型纳米碳,如纳米金刚石、富勒烯、纳米碳纤维、碳纳米管和石墨烯在含能材料改性中的作用机理,并指出纳米碳在含能材料应用中存在的问题,提出未来的发展方向：（1）优化纳米碳制备工艺,解决纳米碳成本高、易团聚和批次差异较大等问题;（2）扩大纳米碳应用范围,探究洋葱碳等新型纳米碳结构以及改性纳米碳对含能材料性能的影响;（3）根据特定环境与纳米碳调节机理,优化纳米碳在含能材料性能提升中的应用条件。     

含能金属有机骨架研究进展

含能金属有机骨架(E-MOFs)兼具高能量和低感度的特征,近几年受到各国相关科研工作者的广泛关注。设计合成结构新颖、能量特征优异和安全性能良好的新型E-MOFs已成为含能材料领域的研究热点。用于构筑E-MOFs材料的配体分子可概括为:含能小分子配体、富氮杂环类配体和高能多致爆基配体三大类。按上述分类方法,从E-MOFs材料的结构构筑方式、能量水平、安全性等方面出发,对近年来E-MOFs材料的最新研究进展进行了综述。系统梳理E-MOFs材料的最新成果发现,富氮类多齿含能配体的设计和选择及其与中心金属离子的有序自组装是构筑具有新颖结构E-MOFs材料的关键,不同的自组装方式决定了E-MOFs材料的空间拓扑结构,极大地影响着其物理化学性能。作为一类新兴的含能材料,E-MOFs材料的高能低感特性使其在固体推进剂配方、近激光起爆等领域展现出一定的研究价值和发展潜力。     

炸药晶体结构形态调控——研究进展及发展建议

炸药晶体的结构形态是决定其安全、力学、相容性、长贮性、起爆、爆轰等性能和用途的本质要素。针对现用高能炸药的特点和不足,设计和调控炸药晶体结构形态以提升炸药性能,进而改进和拓展炸药用途已成为含能材料发展的一个重要方向。本文主要分析和总结了炸药的多晶型、颗粒形貌、晶体品质和聚集结构等晶体结构形态特征的结晶控制原理和方法的研究发展状况,并重点分析讨论了高品质降感炸药、球形炸药、微纳多级结构炸药等新型结构炸药的晶体结构特征、主要性能和应用前景。结合当前炸药结晶存在的主要问题,基于炸药晶体工程思想给出了相应的发展建议,期望为炸药的生产、加工和应用提供指导。     

含能材料量子化学计算方法综述

概述了量子化学基础理论,详细综述了含能材料关键参数(密度、生成热、爆热、爆速、爆压和撞击感度)的计算方法,并比较这些方法的特点和适用范围。介绍了CHEET A、EXPLO5等计算软件在含能材料领域的应用。最后,为满足新一代材料高能稳定与绿色环保的综合要求,设计了20种新型高氮含能分子,运用上述量子化学方法估算了其物化和含能性质,并提出了新型含能化合物的设计原则:(1)高氮分子骨架;(2)零氧平衡;(3)基团调节修饰,以期促进含能材料的发展。附参考文献76篇。     

Insensitive Munitions(IM): A Key Aspect of Improved Munitions Safety

1 IntroductionThe development and fielding of Insensitive Munitions(IM)has been occurring over the last 30 years.Thehigh profile accidents on the USN aircraft carriers Oriska-ny,Forrestal and Enterprise spurred the US Navy to ac-tion.The toll that these accidents took in terms of loss ofhuman life,and loss of platforms,impressed upon the Na-vy the critical importance of taking into account not onlythe performance of munitions but also their vulnerability toaccidental initiation.However,t…     

多硝基立方烷研究进展

综述了具有立体笼状骨架的新一类多硝基立方烷含能物质的合成、性能及研究进展。多硝基立方烷中,八硝基立方烷能量高,感度低,热稳定性好。     

石墨烯基材料对含能材料性能影响的研究进展

从石墨烯基材料的制备出发,系统综述了其对含能材料的热分解性能、燃烧性能、力学性能和安全性能的影响、以及掺杂石墨烯用于爆炸物检测方面的研究。石墨烯基材料在促进单质含能组分热分解和提升复合含能材料应用性能等方面表现出了较好的应用前景。对石墨烯基材料在含能材料领域中的发展方向和趋势进行了梳理,指出以下几点是今后研究的重点方向:石墨烯及其衍生物负载纳米级金属催化剂的制备及结合方式的探究;在功能化或氧化石墨烯表面接枝含能官能团,制备含能纳米石墨烯基材料;石墨烯基材料提升含能材料性能的作用机理研究。     

提高弹药安全性的关键——钝感弹药（英）

The development of Insensitive Munitions （IM） has been progressing for over three decades. Ever since the highly publicized US Navy aircraft carrier accidents in the 1960s to 1980s, there has been a growing recognition of the value of IM. Reminders of the need for IM have been provided all too often in the form of accidents, such as experienced by the US Army at Camp Doha and the prevalence of attacks on military installations around the world. The process for developing IM has improved over the years as technology for mitigating the consequences of accidental initiation has emerged. Early IM developments were based upon replacement of the traditional TNT-based explosives, with their high vulnerability, with reduced vulnerability PBXs. This led to significant improvements, such as that observed with the replacement of H-6 with PBXN-109 in the US Navy Mk82 GP bomb. From the early 1990s, the use of a complete systems approach was highlighted as the optimum method to achieve IM compliance while maintaining or enhancing operational performance. The use of a systems approach has resulted in the fielding of a number of munition systems with significant IM properties. The challenge for the future is to continue the development and fielding of improved performance IM munitions with limited funding for research and the high cost of introducing new ingredients into energetic formulations. A key development to allow continued progress to occur is the introduction of improved versions of current explosive ingredients. The attention focused in the past few years on forms of RDX with reduced shock sensitivity has highlighted the possibility of improving well-known materials. In the near future, the application of materials technology may provide improved versions of other important crystalline energetic materials currently in production or advanced development, including HMX, NTO, CL-20 and ADN and help advance the development of further explosive ingredients such as FOX-7 and LLM-105. Advances in the development and application of computer modeling must be made if we are to move forward from our current reliance on a limited number of canonical tests that are held to be representative of the hazards likely to be encountered. The availability of verified and validated models describing the response of energetic materials to various thermal and mechanical threats will enable us to perform parametric studies on systems. This will allow us to estimate their response to hazards that are characteristic of the specific environment experienced by that system, and so to tailor the materials and packaging to minimize risk and maximize performance.     

硝基吡唑类化合物的合成研究进展

综述了12种硝基吡唑化合物的合成方法并进行了比较,重点介绍了能量高于2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、感度低于TNT或能量更高的吡唑类低熔点系列含能化合物,如3,4-二硝基吡唑(3,4-DNP)、1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑(MTNP),为此类含能化合物的进一步合成及性能研究提供一定的参考,为高密度、高能量、低感度炸药及可替代TNT的熔铸炸药载体的进一步研究探索提供一定的新思路。认为以下三个方面将会是今后一段时期内的研究重点:探索MTNP新合成路及工艺优化,研究3,4-二硝基吡唑和MTNP的物化性能及其高能化合物的组合配方,寻找硝基吡唑化合物合成中需求的绿色硝化剂和催化剂。