《固体推进剂用新型含能物质的制备与应用》

庞爱民 李 伟 何金选 编著，西北工业大学出版社，2020年12月出版

《固体推进剂用新型含能物质的制备与应用》是面向固体推进剂配方设计人员和相关含能物质制备人员编撰的一部新著。针对该主题技术前沿，编著者进行了系统全面、严谨的阐述，值得推荐给本刊读者。

这样一个主题，前沿性和专业性很强，对选题和著者要求很高。一方面，近年来出版的关于固体推进剂的书籍，主要从固体推进剂的组成、性能、制造工艺等方面总结固体推进剂的研究进展；而含能材料方面的书籍，则主要论述含能材料的制备、性能表征、加工工艺等，因此在该书出版之前尚未发现关于固体推进剂用含能物质制备和应用的书籍，该书的出版填补了这一空白，是对该主题的前沿论述，体现了编者的睿智和科学预见性。另一方面，该书作为国家出版基金项目《航天推进技术系列专著》丛书中重要的一本专业出版物，其著者依托所在专业研究所“十三五”期间的前沿工作，将长期从事的固体推进剂配方设计和性能调控研究过程中积累的丰富的理论知识、工程经验和深刻洞见，编写入本书。值得一提的是，其主编为湖北航天化学技术研究所研究员，博导，新世纪百千万人才国家级人选，任高能量密度材料教育部重点实验室、中国科学院能量调控材料重点实验室学术委员会委员，具有丰富的学术经历。这些都是关心该主题前沿性和专业性的本刊读者所值得注意的。

正如该书前言所述，固体推进剂工作过程是实现化学能转化为热能，热能再转化为动能的有效组织与转化的过程。其中，热能转化效率取决于固体推进剂燃烧反应的焓变，动能转化效率取决于单位质量推进剂燃烧所产生的气体数量。为提高作为典型分子间化学储能材料的固体推进剂储能效率，高能氧化剂、高能金属燃料、含能黏合剂及高氧含量增塑剂等在固体推进剂中的应用，是突破固体推进剂能量性能瓶颈的关键。据此，为了从固体推进剂配方设计及应用的角度，系统分析固体推进剂的特点及提高固体推进剂比冲的技术途径，提出固体推进剂技术发展对含能组分结构与性能的需求以及固体推进剂新型含能组分的研究、发展方向及面临的主要挑战，该书作者将其固体推进剂及其含能组分(氧化剂、金属燃料、黏合剂、增塑剂等)研制经验和成果，编为5个章节加以呈现。

第1章概述固体推进剂用新型含能物质的基础知识、选择原则和发展历程等内容。作者提示，为了进一步提高固体推进剂的能量性能，研究人员仍然期望找到比CL-20更好的氧化剂、比聚叠氮缩水甘油醚(GAP)更好的黏合剂、比Al更好的金属燃烧剂中的一种或数种新型高能量密度材料。

第2章介绍适用于固体推进剂的新型含能氧化剂，强调其氧含量、氢含量、生成焓、氧平衡、生成物燃气平均分子量等方面与火炸药新型氧化剂的区别。作者提出，高生成焓(自身含能)、高氧含量(供氧能力强)、高氢含量(能量转换效率高)的高能氧化剂对提高燃烧热和降低燃气产物平均分子量均有较大增益，它们能够大幅度提高固体推进剂的比冲。

第3章介绍叠氮类、硝酸酯类、氟类、唑类等新型含能黏合剂，其中重点介绍叠氮类含能黏合剂的性能和应用；第5章主要介绍硝酸酯类、叠氮类、硝基类、呋咱类、离子液体等新型含能增塑剂。在这方面，研究重点是将高能基团引入聚合物侧基构成的含能黏合剂和通过大剂量高氧含量增塑剂增塑的高能黏合剂体系。

第4章主要论述铝粉的活化、纳米化、复合化等改性工艺，以及金属氢化物等新型金属燃料及其发展趋势。作者认识到，提高金属燃烧效率及降低含金属推进剂燃气平均相对分子量是增加输出比冲与提高理论比冲的有效技术途径。

书中正文部分案例详实，论述条理清晰，读之颇受启发；还提供了彩图页和缩略语附录，便于提升读者阅读体验。由于科学技术的发展日新月异，特别是随着人类航天探索投向宇宙深空，这类主题的图书除了需要推进技术领域从业者的长期科研工作经验，还需要活跃的开创性学术思想、勇于创新的工程概念，这正是该书作者所具备的。