氮杂环类含能材料热分解研究进展

综述了最近儿年国内外氮杂环类含能材料热分解研究的进展.重点介绍了具有代表性的氮杂烷类、呋咱、四唑、嗪类等化合物热分解的实验和理论研究情况,指出了目前研究出现的问题,预测了含能材料热分解的发展前景.     

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.     

多齿五唑N5^-的自组装纳米含能配位聚合物

在含能材料领域,通过协同作用形成聚合物已成为改善或增强现有含能物质性能的一种新技术.本文将胍阳离子CH3H6+(GU)和氨基-1,2,4-三唑C2H4N4(ATZ)与NaN5一起结晶,通过自组装过程分别制备了两种新型含能配位聚合物(CPs),(NaN5)5[(CH3H6)N5](N5)3(1)和(NaN5)2(C2H4...     

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...     

光斑直径对含能材料激光点火性能的影响

用光电探测法研究了激光光斑直径对含能材料激光点火特性的影响.试验结果表明,在相同的激光能量下,光斑直径大,能量密度小;光斑直径小,能量密度高.过小的激光束会引起样品表面产生烧蚀和气化,带走部分激光能量,对点火过程不利,体现在点火延迟期变长了.同样,过大的激光束能量密度太小,不足以点燃含能材料.因此,选择合适的激光束直径对研究含能材料的激光点火特性很重要.     

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.     

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。     

多硝基含能化合物5 s爆发点的定量构效关系

为精确预测含能材料的5 s爆发点,解决大量新型含能材料实验测试难度大、安全数据不全等问题,基于定量构效关系(QSPR)原理,研究多硝基含能材料分子结构与5 s爆发点(ln T_E)间的内在定量关系。应用集成学习算法随机森林(RF)筛选出8个对5 s爆发点具有显著影响的分子描述符;采用人工神经网络(ANN)建立90种多硝基含能材料5 s爆发点的预测模型。73种训练集的复决定系数为0.918,均方根误差为0.036,平均绝对误差为0.027。17个检验样本的复决定系数为0.903,均方根误差为0.061,平均绝对误差为0.053。对模型进行了验证以及应用域评价。结果表明：模型具备较好的预测性和泛化性能,可用于对多硝基含能材料的5 s爆发点进行精度较高的预测,有效解决现有含能材料的爆发点数据不够全面的问题,为相关产品研制与生产安全提供参考。     

基于丙二腈的含能化合物的合成研究进展

丙二腈是一种重要的有机合成原料。介绍了丙二腈分子中亚甲基和氰基的反应特性。利用氰基的反应活性可以构建氮杂环母体骨架,可进一步赋予能量,设计并合成多种性能优异的含能化合物。丙二腈作为原料可以合成3, 4-二(3’-硝基呋咱-4’-基)氧化呋咱(DNTF)和1, 1’-二羟基-5, 5’-联四唑二羟胺盐(HATO)等新型含能材料。系统综述了构建呋咱、四唑、异呋咱、偶氮桥联、醚桥联等含氮含能化合物的合成方法。同时,重点介绍了典型含能化合物的爆轰性能等物理化学性能。对基于丙二腈的含能化合物的合成思路和方法进行总结并提出建议,为未来设计、合成具有自主知识产权且性能优异的新型含能材料提供参考。     

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。     

共晶含能材料的研究进展及发展展望

含能材料是国防工业战略性关键基础材料,受能量与安全性之间的矛盾制约,仅靠单质炸药传统设计与合成同时实现含能材料高能和低感双重目标极具挑战,一直未取得有效突破.共晶含能材料的出现和发展为新型高能低感炸药合成及同步调控性能提供了一种全新策略.介绍讨论了共晶含能材料发展状况,主要包括设计理论、制备技术、性能表征和形成机理等方...     

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。     

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。     

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。     

纳米核-壳型含能复合粒子的制备及应用研究进展

通过对比分析核-壳型纳米复合粒子的制备技术和应用领域,阐述了不同复合粒子所适合的制备方法,这些制备技术具有广阔发展前景.通过对比几种典型的纳米含能复合材料的结构及其性能,分析了这种类型的复合方式对改变单一超细含能粒子易团聚的性质、改善了含能材料综合性能等方面的积极作用;并分析了该材料制备技术在其它含能复合材料中的应用潜...     

多孔型含贝类硫磺填料的脱氮性能实验研究

硫氧化自养型反硝化中。反硝化菌（Genus Thiobacillus等）将多种硫化物（S2-,So,S2032-,S4062-,S032-）氧化为硫酸盐的同时,硝酸态氮被还原成氮气（ZhangandLampe,1999）。这些自养型微生物把硫当作电子供给体,无需外部碳源（甲醇,乙醇,醋酸盐）,因此价格低廉的硫磺可代替甲醇应用于C／N比较低的废水处理中,其经济性和反硝化效率均较高。特别是做为后续的反硝化工程,代替人工投入有机物,利用价格便宜的硫磺粒子去除水中的氮,处理效率稳定,运行也简便。但是,目前硫磺脱氮工艺在反硝化过程中碱度被破坏,随着pH值下降,反硝化率也随之降低,为了补充减少的碱度,通常投加粒子状的碳酸钙,而长期使用碳酸钙,会引起反应容器堵塞以及反洗时过多的硫磺粒子和石灰石、碳酸钙流失掉的问题,从而导致运行费用的增加。     

含能增塑剂的开发与应用进展

一、含能增塑剂的分类 含能材料使用增塑剂,一方面可以改善推进剂本身或其黏合剂的物理性质,另一方面也可以当成辅助燃料,提升单位质量燃料所提供的推进力(即比冲).在固态火箭推进剂中,特别需要增塑剂改善物理性质或提升比冲.可提升比冲的增塑剂称为含能增塑剂.含能增塑剂是一种能使爆炸物质爆炸时增强其热量的液体增塑剂,是含有硝基、硝酸酯、叠氮或硝胺等基因的增塑剂,如硝化甘油等.     

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。