纳米复合含能材料的研究进展

对纳米复合材料的研究进展进行了综述,例举多种纳米复合材料的制备方法： sol-gel法、溶剂/非溶剂法、高能研磨法、多孔金属/填充物复合法.对这些制备方法及制品的性能进行了分析,认为纳米复合材料提供了研究含能材料的新角度,改进了纳米粉体含能材料储存使用过程的安全性,减轻了粒子团聚现象,有利于充分发挥材料的纳米特性.纳米复合含能材料的制备技术、制备工艺参数及制品结构对其性能的影响规律研究还处在探索阶段,今后还需理论和实践两个方面进行更加深入地分析、探讨.     

含能催化复合钠米材料的制备研究

亚铬酸铜是促进复合固体推进剂中高氯酸铵分解的一种很好的催化剂,但由于以往制备的亚铬酸铜及高氯酸铵起细微粒易发生团聚,不能有效地对高氯酸铵的分解起催化作用。本文使用高能球磨法,使纳米级亚铬酸铜嵌入或粘附于高氯酸锭晶体表现而形成复合粒子,因而大大地提高了对高氯酸铵的催化效果,使高氯酸铵的热分解反应温度区间明显前移,热分解反应的激烈程度大大提高。     

含能晶体中分子间相互作用的特点及其启示

分子是含能晶体"大厦"中的"砖",分子间相互作用就是这些"砖"间的"粘合剂"。因此,分子间相互作用是认知与设计含能晶体的出发点和基础。本文评述了含能晶体中分子间氢键、卤键和π-π堆积作用及其对分子堆积模式、撞击感度与热安定性的影响。含能晶体中分子间相互作用通常表现出的特点和启示如下:(1)低感高能晶体有比高感高能晶体更强的氢键作用;(2)面-面π-π堆积是最有效的造就低撞击感度的分子堆积模式;(3)增强分子间相互作用及其各向异性是一项重要的改善撞击感度的晶体工程策略;(4)一味地增强分子间氢键可能导致晶体的热安定性变差。此外,分子间相互作用的准确描述与热力作用下的演化规律是今后研究的重点。     

新型含能材料

1亚稳态填隙式复合物美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的C．E．Aumann和J．A．Martin等人在1994年钝感弹药技术会议上介绍了含能材料合成中的一个新概念——超级铝热剂MICS，这是一种由彼此反应是放热的反应物和缓冲物的交替层构成的新型合能材料，其反应由外界作用，如饥饿应力或电火花来触发，且其反应功率和点火感度均是可调的，已制得的MICS模拟组分能达到的反应功率是常规铝热剂的1000倍。这种新型合能材料被称为亚稳态填隙式复合物，可以由两种不同的反应物A和B，缓冲物b构成，薄层按AbBbAbBbAbBb…顺序排列，A和B能发生放热反应…     

热分析研究最新专著——《含能材料热分析》

由我国火炸药热分析化学领域著名学者、专家、博士生导师、中国兵器工业第204研究所分析化学研究室原主任刘子如研究员撰写的《含能材料热分析》一书,由国防科技图书出版基金资助,已于2008年11月在国防工业出版社隆重出版。     

苏美含能材料的规划研究

本文概要分析了苏联和美国含能材料发展规划研究的技术政策和特点,对于制定我国的有关规划很有参考价值。     

分子钙钛矿含能材料的合成、表征及吸湿性

以高氯酸铵、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、高氯酸为原料制备出了具有分子钙钛矿结构的新型含能材料(H_2dabco)[NH_4(ClO_4)_3](DAP,dabco=N(CH_2CH_2)_3N),利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)对晶体的结构与形貌进行了表征,采用热重与差示扫描量热法联用(TG-DSC)对DAP与高氯酸铵(AP)的热分解性能进行研究,并采用增重法对二者的吸湿性进行了研究。结果表明,DAP是一种在结构与形貌上不同于AP的新晶体;DAP的放热峰温为385℃,放热量为3157 J·g~(-1),与重结晶后的AP相比,放热峰温升高了19℃,放热量增加了2221.9 J·g~(-1);测定AP的吸湿率为0.560%,(H_2dabco)[NH_4(ClO_4)_3]的吸湿率仅为0.044%,表明该方法有效地降低了AP的吸湿性。     

RDX-RF-NI三元体系纳米复合含能材料制备工艺研究

为提高能源材料的燃烧、能量及爆炸性能,在武器能源中引入纳米功能复合材料,对RDX-RF-NI三元体系纳米复合含能材料制备工艺进行研究.采用溶胶-凝胶法制备基于间苯二酚甲醛树脂(RF)凝胶的RDX-RF-Ni三元体系纳米复合含能材料,并进行实验验证.研究结果表明:以RF凝胶为基,同时采用水合肼(N2H4·H2O)还原溶液中的硫酸镍(NiSO4),可以制备出RDX-RF-Ni复合材料,RDX含量可以达到65%.     

含能分子合成最新进展

从含能分子设计、合成策略与路线优化、性能评价等角度对过去两年来含能材料合成领域的最新进展进行了简要综述。梳理了含能分子(含能离子盐和共价型含能分子)合成研究的发展方向与趋势。指出以下几点是今后研究的重点方向:通过硝胺化、羟基化以及N→O化等策略实现富氮杂环类含能离子盐的靶向合成、定向调控含能离子盐的结构和性能;注重于设计合成高氮含量的稠环结构、桥连骨架、以及共轭平面离域大π键结构的含能分子;加强新型B基含能分子的制备与性能研究;将极端条件下的合成技术如超低温合成、超临界合成等充分应用于含能分子设计与合成中。     

RDX/RF纳米结构复合含能材料的孔结构研究

在黑索今(RDX)/间苯二酚-甲醛树脂(RF)纳米结构复合含能材料制备的基础上,研究了RF气凝胶和RDX/RF纳米结构复合含能材料的孔结构,计算了含10%、30%、50%、70%、80%RDX的复合材料RDX/RF的比表面积、总孔体积、平均孔径,并对RF气凝胶和不同复合材料的吸附脱附等温线、中孔分布和微孔分布进行了比较。用扫描电子显微镜(SEM)对其微观形貌进行了表征,利用X射线粉末衍射仪(XRD)对复合材料中RDX颗粒的晶粒度进行了研究,在34~38 nm之间。研究表明:RDX/RF复合材料的孔径在50 nm以下,随RDX含量的增加,比表面积、总孔体积变小,平均孔径则变大;通过RF气凝胶和RDX/RF纳米复合含能材料的吸附脱附等温线、中孔、微孔分布以及中孔微分总孔体积、微孔微分总孔体积的变化比较,认为RDX的填充对气凝胶的中孔影响较大。     

纳米复合含能材料的几种液相制备方法

综述了四种液相制备纳米复合含能材料的方法:溶胶凝胶法、喷雾法、沉淀法和冷冻干燥法,并介绍了用CO2超临界溶液的快速膨胀(RESS)工艺和用CO2超临流体代替沉淀剂的压缩流体反抽提沉淀(PCA)工艺。溶胶凝胶法主要用于制备金属氧化物为基的纳米复合含能材料;喷雾干燥法和RESS工艺主要用于制备含能材料和纳米金属颗粒组成的复合物;沉淀法适用于氧化剂/金属燃料和炸药/金属燃料两种纳米复合物的制备,PCA工艺主要用于后一种纳米复合物的制备;冷冻干燥法主要用于制备无机氧化剂和纳米金属颗粒组成的复合物;举例说明了Fe2O3/Al纳米复合物、NH4ClO4/Al纳米复合物的制备以及纳米复合含能材料的应用。     

干燥方式对RDX/RF复合含能材料结构性能影响

采用超临界干燥方式和冷冻干燥方式制得RDX/RF气凝胶和干凝胶.利用扫描电镜(SEM),BET比表面积分析,X射线粉末衍射(XRD),差示扫描量热法(DSC)对其结构进行了表征.结果表明: 超临界干燥方式得到的RDX/RF气凝胶具有典型纳米孔洞结构和高比表面积特性.冷冻干燥导致干凝胶骨架结构坍塌,比表面积显著降低.RDX/RF气凝胶中RDX的平均晶粒度在34～38 nm之间,干凝胶中RDX的平均晶粒度在50～100 nm之间.RDX/RF气凝胶和干凝胶的热分解峰分别提前了14～25 ℃和2～7 ℃.     

基于分子基团预测硝基含能材料撞击感度

为便捷预测CaHbNcOd类硝基含能材料撞击感度,选取10类撞击感度影响基团与各原子作为分子结构描述符,对103个硝基含能材料撞击感度对数值(lnh 50)进行多元线性回归(MLR),建立预测模型,并进行检验和比对。同时,采用该模型分析了原子及基团对撞击感度的影响,并对熔铸载体进行了预测。结果表明：单位质量氧比碳、氢、氮原子含量对撞击感度的影响大,硝基(-NO 2)、α-CH使h 50降低,氨基(-NH 2)具有钝感效果。预测新型熔铸载体TNP的撞击感度与TNAZ相当,DNP、DNMT更有潜力作为新型熔铸载体。     

含能材料激光点火性能研究

研究了包括不同粒径黑火药、烟火剂、发射药等含能材料在激光作用下的点火性能,测量了相应的点火延迟时间,并进行了分析.建立了含能材料在强瞬态激光脉冲作用下点火的数学物理模型,并进行了数值仿真.     

含能催化复合纳米材料的制备研究

亚铬酸铜是促进复合固体推进剂中高氯酸铵分解的一种很好的催化剂,但由于以往制备的亚铬酸铜及高氯酸铵超细微粒易发生团聚,不能有效地对高氯酸铵的分解起催化作用。本文使用高能球磨法,使纳米级亚铬酸铜嵌入或粘附于高氯酸铵晶体表面而形成复合粒子,因而大大地提高了对高氯酸铵的催化效果,使高氯酸铵的热分解反应温度区间明显前移,热分解反应的激烈程度大大提高     

含能材料投稿须知

1.所投稿件不得涉及国家秘密,投稿时请务必提供您所在单位的保密审查意见,证明稿件无泄密、侵权、署名争议等问题,本刊不接受无保密审查意见的投稿。2.投稿前请认真阅读本刊的版权转让协议(本刊网站),不得一稿多投,保证做到其中的规定。3.请登录本刊网站投稿。本刊不接受其他形式的投稿。4.第一作者和通讯作者简介(姓名、出生年、性别、学历、职称、研究方向,e?mail地址)、标准基金全称及批准号以脚注形式统一写在首页。基金和重点攻关项目支持的论文,请注明。     

含能材料投稿须知

正1.所投稿件不得涉及国家秘密,投稿时请务必提供您所在单位的保密审查意见,证明稿件无泄密、侵权、署名争议等问题,本刊不接受无保密审查意见的投稿。2.投稿前请认真阅读本刊的版权转让协议(本刊网站),不得一稿多投,保证做到其中的规定。3.请登录本刊网站投稿。本刊不接受其他形式的投稿。4.第一作者和通讯作者简介(姓名、出生年、性别、学历、职称、研究方向,e-mail地址)、标准基金全称及批准号