含能快递

(杨志剑 编译)

德国慕尼黑大学一步法合成出高热稳定含能离子盐

含能离子盐近年来逐渐成为含能材料合成方向的一个研究热点。德国慕尼黑大学采用廉价易得的二氨基胍盐酸盐和草酸为原料，通过一步法合成合成出高热稳定含能离子盐。该化合物阳离子(4,4′,5,5′-四氨基-3,3′-双-1,2,4-三唑阳离子)具有双芳三唑以及四个氨基的富氮分子结构，具有高热稳定性、生成热高、高密度、对机械刺激钝感的特性，将该阳离子与一些富氧的阴离子配对，合成出十二种热稳定性极好的含能离子盐。该研究之前，尚未有过使用该化合物作为含能材料的报道。所得典型离子盐的密度为1.826 g·cm-3，热分解温度达342 ℃，生成热为301.5 kJ·mol-1，计算爆速为9053 m·s-1，与TNT相容性良好，且对撞击、摩擦和静电火花刺激均表现出钝感特性。

源自：KlapötkeTM,SchmidPC,SchnellS,etal.Thermalstabilizationofenergeticmaterialsbythearomaticnitrogen-rich4, 4′, 5, 5′-tetraamino-3, 3′-bi-1, 2, 4-triazoliumcation[J].JournalofMaterialsChemistryA, 2015, 119： 3509-3521.

伊朗采用微乳液法制备CL-20基纳米复合炸药

CL-20基推进剂具有明显的高能优势，但其在提升机械强度、降低感度、延长使用寿命等方面还需改进。伊朗Y. Bayat等通过微乳液法，采用乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)和缩水甘油叠氮聚醚(GAP)制备了两种CL-20基纳米复合炸药，该法CL-20含量可控，成功制备了CL-20含量分别为80%、85%、90%、90%的CL-20基纳米PBX。CL-20/EVA纳米复合炸药扫描电镜及原子力显微镜如图所示。另外，作者采用投射电镜清晰地观察到了粘结剂包覆CL-20的纳米核壳结构。动态光散射测试结果表明，两种纳米复合炸药配方中CL-20的平均粒径约为32nm和18nm，PBX复合物感度降低，且机械强度高，可用于推进剂配方。

源自：BayatY,SoleymanR,ZarandiM.Synthesisandcharacterizationofnovel2, 4, 6, 8, 10, 12-hexanitro-2, 4, 6, 8, 10, 12-hexaazaisowurtzitane(2, 4, 6, 8, 10, 12-hexanitro-2, 4, 6, 8, 10, 12-hexaazatetracyclododecanebasednanopolymer-bondedexplosivesbymicroemulsion[J].JournalofMolecularLiquids, 2015, 206: 190-194.

俄罗斯科学院制备了Al/HMX纳米复合物并研究其燃烧性能

将纳米金属与炸药复合，不仅需要考虑复合材料均匀性问题，同时还需考虑纳米金属的组成及表面状态，这些都会显著影响复合物的燃烧性能。俄罗斯采用自悬浮定向流法制备了直径约为50 nm的铝粉，其表面形成氧化铝或三甲基硅氧烷包覆层。采用悬浮雾化干燥或干法机械混合制备了Al/HMX纳米复合物。采用雾化干燥制备的粉末较为松散，燃烧速度可由19 mm·s-1增加至55 mm·s-1(压力范围为3～10 MPa，压力指数0.34～0.84)。

源自：ZhigachAN,LeipunskiiIO,PivkinaAN,etal.Aluminum/HMXnanocomposites:Synthesis,microstructure,andcombustion[J].Combustion,Explosion,andShockWaves, 2015, 51(1): 100-106.

美国采用喷雾干燥法制备纳米RDX基复合炸药微粒

美国皮卡汀尼兵工厂最近采用气动和超声两种雾化喷嘴，以聚乙烯醋酸盐(PVAc)为粘结剂，将炸药与粘结剂首先共同溶解于溶剂中，再经喷雾干燥法制备均匀的、粒径为数百纳米的类球状RDX以及纳米RDX基复合炸药微粒。研究结果显示，雾滴大小对RDX晶体产物的粒径具有决定性的影响，而粘结剂均匀地分布在复合炸药微粒中。RDX结晶首先经历一个快速大量成核的过程，粘结剂壳层的生长对抑制颗粒晶体生长，实现纳米尺度复合有重要影响。此外，这种制备方法的优点是，在实现对炸药粒径有效控制的同时，将粘结剂与细颗粒炸药均匀复合，能够有效降低其机械感度和冲击波感度。

源自：QiuHW,StepanovV,StasioARDetal.InvestigationofthecrystallizationofRDXduringspraydrying[J].PowderTechnology, 2015, 274： 333-337.

俄罗斯采用爆炸法合成出无氢金刚石

爆炸法制备得到的纳米金刚石往往含有氢元素，因而在其表面易形成一层非金刚石层(含有C—H键)。最近，俄罗斯国家物理技术测量研究所采用苯并三氧化呋咱(BTF)爆炸法制备了无氢金刚石，所得产物在X射线衍射分析中仅表现出(111)、(220)、(311)三个晶面衍射峰，不含氢元素，氮元素含量为2.6%，密度为3.40 g·cm-3，与商用的高密度金刚石密度一致。此外，所制备的无氢金刚石与一般爆炸法制备的含氢金刚石相比，产物具有更大的粒径(无氢金刚石>20 nm，一般爆炸法金刚石约5 nm)，热分解温度也滞后了100 ℃以上(完全分解温度从698 ℃增加至839 ℃)。

源自：BatsanovSS,OsavchukAN,NaumovSP,etal.SynthesisandPropertiesofHydrogen-FreeDetonationDiamond[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2015, 40(1)： 39-45.