3-硝基-5-胍基-1,2,4-噁二唑(NOG)与叔丁胺，甲醛进行曼尼希反应，其缩合产物在不同的硝化条件下硝化，制备了2-(3-硝基-1,2,4-噁二唑)亚胺基-5-硝基-六氢化1,3,5-三嗪(NONHT)，2-(3-硝基-1,2,4-噁二唑)亚胺基-5-亚硝〖JP9〗基-〖JP〗六氢化-1,3,5-三嗪(NONsHT)，并通过IR，ESI-MS， -1-H NMR，-13-C NMR，元素分析等手段进行了表征。利用多重升温速率示差扫描量热法(DSC)，并结合Kissinger法和Ozawa法及相关方程估算了NONHT、NONsHT的热动力学参数。结果表明，硝基取代化合物(NONHT)的热稳定性要明显高于亚硝基取代化合物(NONsHT)，二者的热分解温度也远高于类似物NNHT的分解温度。3-硝基-1,2,4-噁二唑环的引入有助于提高化合物的热稳定性能。

为研究孔隙度对富铝含量聚四氟乙烯/铝（PTFE/Al）含能材料冲击温升效应的影响，采用考虑熔化效应的一维粘塑性孔洞塌缩模型，对该材料的冲击温升进行了理论分析。建立孔隙度分别为10%、20%、30%的富铝PTFE/Al细观离散化模型，并借助非线性动力有限元软件AUTODYN开展细观数值模拟，对冲击加载下含孔隙富铝PTFE/Al含能材料的孔洞压缩及温升规律进行了分析。通过分离式霍普金森压杆实验对数值模拟结果进行了验证。结果表明：材料内部温度随着入射杆的周期性加载总体呈现出间歇性升高的现象；在压缩过程中，材料内部温度升高主要受孔洞内径速度和屈服强度的影响，且孔隙度为10%的富铝PTFE/Al含能材料（质量配比50/50，试件尺寸8 mm× 5 mm）相比孔隙度为20%和30%的富铝含量PTFE/Al含能材料，其温度升高最高。研究结果可为PTFE/Al含能材料的工程化应用提供参考。

采用溶胶-凝胶法制备了以硝化棉（NC）为凝胶骨架的NC/黑索今（RDX）纳米复合含能材料，并采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）以及热失重/差示扫描量热（TG/DSC）等测试手段对材料进行了表征。研究结果表明：RDX与NC凝胶骨架成功复合；由Scherrer公式计算复合材料中RDX的平均粒径最低可达50.16 nm，且随着RDX含量增大，其粒径随之增大，但仍在100 nm以下；复合材料中RDX的最大分解温度及差示扫描量热（DSC）放热峰温均低于原料RDX。

以空间碎片防护设计为工程应用背景，将亚稳态含能材料应用于空间碎片防护结构。利用二级轻气炮对聚四氟乙烯/铝（PTFE/Al）含能材料防护结构进行了不同面密度、不同弹丸直径、不同速度的超高速撞击实验,获得了撞击过程中的高速摄像图片及光学高温计信号。分析结果表明，含能材料防护屏超高速撞击瞬间发生了可靠的冲击起爆反应，根据反应度的不同可分为冲击爆轰区、破碎爆燃区、零反应破碎区3个区域。基于实验结果，建立了铝合金弹丸超高速撞击PTFE/Al含能材料防护屏穿孔直径的无量纲经验公式。利用实验与分析结果验证了数值模拟的有效性，获得了环境温度对PTFE/Al含能材料防护屏超高速撞击穿孔特性的影响规律。

本文采用一维两相流模型模拟了活塞驱动多孔颗粒床这一动态过程。用线方法(MOL)对该 方程组求数值解。计算表明，经过短暂的非稳态过程，颗粒床中形成一稳态致密波，分析了致密波的结构 以及活塞速度边界条件对致密波结构的影响规律。

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。

对比研究了点火延迟时间，粉尘粒度和浓度对梯恩梯粉尘，黑索金粉尘和面粉的影响规律，定性讨论了含能材料和一般工业粉尘（需外界供氧）的爆炸过程。实验表明，：空气中的氧浓度并非是含能材料粉尘爆炸的必要条件，爆炸的压力随浓度的增加而线性增加；粒度在一定范围内对爆炸峰值压力影响不大，压力上升速率随粒度的减小而增大，但增加趋势较一般工业粉尘平缓；点火延迟时间在一定范围内，对其峰值压力和压力上升速率的影响不明显。

针对在等离子体点火过程中，当热量传播速度为有限值时，其传热机理和适用经典傅里叶定律时热量传播速度为无限大时完全不同。通过对傅里叶定律进行修改，使其能够在强瞬态导热中应用。在柱坐标下建立火药颗粒强瞬态热传导的轴对称二维数学物理模型，并进行数值模拟，计算得到了火药颗粒内部温度场分布，分析了不同因素对等离子体点火性能特别是点火延迟的影响以及火药颗粒内部加入热电偶后对内部温度场分布的影响。计算结果表明：等离子体辐射温度越高，点火延迟越小；辐射吸收层越小，表面温度达到着火点所需时间越短，点火延迟也就越小；松驰时间对等离子体点火产生滞后影响，松驰时间大使热传导系统保持原有稳走状态的能力就强，热传导能量难以向内部渗透。当插入热电偶测量温度时，热电偶对温度场分布会产生影响。

为了研究MgH₂对典型含能材料点火燃烧性能的影响规律,采用激光点火和高速摄影可视化技术对MgH₂与RDX等5种含能材料的混合物进行了点火延迟时间和火焰传播速度的测试与计算。结果表明,MgH₂的质量分数为50%和11.1%时对于提高RDX点火燃烧性能的效果最佳; 质量分数11.1%的MgH₂最有利于HMX点火燃烧性能的改善; 对于CL-20,添加质量分数20%～33.3%的MgH₂可显著提升其火焰传播速度,但是当MgH₂的质量分数为50%和11.1%时混合物的点火延迟时间更短; FOX-7和ADN与MgH₂混合物的点火延迟时间均小于含能组分和MgH₂各自的点火延迟时间,即此类含能材料与MgH₂的点火过程具有相互促进的作用; 综合考虑FOX-7点火性能和火焰燃烧性能的提升,添加质量分数11.1%的MgH₂最为有利; MgH₂对ADN点火燃烧性能的提升与MgH₂的添加量成正比。MgH₂促进含能材料点火燃烧性能提升的原因在于MgH₂的分解产物促进了含能材料相态转变,最终促进了点火燃烧性能的提升。

通过静电喷雾干燥技术,以黑索金(RDX)、纤维素甘油醚硝酸酯(NGEC)为原料,以丙酮为溶剂,制备一种新型的RDX@NGEC核-壳结构纳米复合含能材料。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和拉曼光谱,对复合粒子的结构和组成进行表征;采用差示扫描量热法,通过Kissinger和Ozawa两种方法分别对复合材料的热分解反应动力学和热力学进行分析;另外进行撞击和摩擦感度实验研究其机械性能。研究结果表明:采用静电喷雾法制备的RDX@NGEC复合粒子形貌均匀且呈球形,具有典型的核壳结构;与原料RDX相比,复合粒子的热分解表观活化能从122.050kJ/mol提高到131.701kJ/mol,且随着NGEC含量的增加活化能逐渐增大;其中10%质量分数NGEC的添加,复合粒子的热爆炸临界温度由513.696K提高到524.989K。机械感度研究表明:NGEC可以作为有效的缓冲层赋予RDX良好的钝感效果,当比例为2∶8时撞击和摩擦感度的降低幅度最大分别可达44.1%,24.8%,安全性能大大提高。

针对当前含能材料无法满足高新武器装备对多模、异型、梯度渐变装药的迫切需求等问题,含能材料增材制造技术应运而生。首先介绍了增材制造技术的概念、基本原理和技术特点; 基于国内外相关研究工作,分别阐述了增材制造技术在火工品、发射药、固体推进剂、混合炸药和铝热剂方向上的应用进展情况; 进一步分析了当前该技术研究所面临的基础问题,如适配性配方设计、成型装置及软件开发、安全/质量在线监测等; 最后对其未来发展进行了展望,指出要以梯度结构-功能一体化设计思路为原点,发展智能化、跨尺度、极端条件下含能材料4D打印新机理,为威力可调、动力随控型武器装备的发展提供技术支撑。附

为了确定钙钛矿型含能材料DAP-4的最佳制备工艺,以六水三乙烯二胺、高氯酸铵、高氯酸为原料,首先通过单因素实验确定了对DAP-4产率影响较大的因素是高氯酸体积、去离子水体积和出料温度,影响较小的因素是反应时间和反应温度。以此为基础,通过设计三因素三水平正交试验确定了最佳制备工艺,并测得各个实验条件下DAP-4颗粒的粒度、热分解性能及感度。结果表明,各因素对DAP-4产率影响的大小顺序为:高氯酸体积=出料温度>去离子水体积; 最佳制备工艺为:高氯酸体积(质量分数35%)为32.6mL(投料比为1:1:7.5),去离子水体积为125mL,出料温度为20℃,此条件下DAP-4的产率可达到95.9%; 改变高氯酸体积、去离子水体积、出料温度等条件对DAP-4的形貌和粒度影响不大,粒径分布在50～90μm之间; 不同工艺条件下合成的DAP-4样品表观活化能在175～217kJ/mol之间,撞击感度和静电感度均钝感。

针对含能材料反应过程多组分气体的同时快速释放特点,利用质谱的连续实时、全组分扫描的检测方式,详细阐述了其采样传输、图谱解析、定量分析等方面存在的技术难题,分析不同质谱采样接口的可靠性与失真机理、反应过程与质谱电离同步耦合作用下的图谱重叠、多组分气体质谱定量等难点。选取3类代表性反应过程具体阐述了锅炉结渣物的逸出气体冷凝结晶二次反应、CaS气化反应过程质谱信号非线性解析及典型含能材料Fx逸出气体质谱定量解析。结果表明,利用质谱定量分析方法——等效特征图谱法(Equivalent characteristic spectrum analysis)ECSA^,实现了对采样失真的判断与多组分气体质量变化率的精准解析,通过解析后的多组分质量变化连续动态信息,基于物料、组分、元素质量平衡,实现对多重反应过程的精准辨识。

含能材料的自催化特性是造成含能材料极具危险性的主要原因之一,常用的自催化反应鉴别方法是利用差示扫描量热仪(DSC)、微热量热仪(C80)进行的“等温法”试验,该方法温度选择较为困难,试验周期较长且具有一定的危险性,有必要寻找一种快捷安全的自催化反应鉴别方法。基于绝热量热试验,结合反应机理函数,提出可快速鉴别含能材料自催化分解特性的方法,并利用该方法测量5种样品(过氧化二叔丁基(DTBP)与甲苯混合溶液、六硝基茋-Ⅳ(HNS-Ⅳ)、双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、羧甲基纤维素叠氮化铅(CMC-LA)的绝热热分解特性。测量和分析结果表明:DTBP与甲苯混合溶液的热分解符合n级反应规律,HNS-Ⅳ、BNCP、CL-20、CMC-LA的热分解符合自催化反应规律,自催化反应强度随热惯性的增加而降低;新方法不需要计算准确的反应动力学参数,在自催化反应进行的初期就能完成自催化特性的鉴别,减少了测量时间的同时大大降低了测量过程的危险性,可快速鉴别物质分解是否有自催化特性,并可准确表征反应的自催化特性强度。

推演了包括扩散机理函数、随机成核和随后生长机理函数、幂函数法则机理函数、相边界反应机理函数和化学反应机理函数在内的常用动力学机理函数。提出了逻辑选择/确定最可几机理函数的技术途径。汇集、阐述了一些含能材料分解反应的机理函数。报道了描述6b-硝基-1,3,5-三氧环戊烷［cd］-并环戊二烯-2,4,6-三硝酸酯（NHTPN）放热分解反应过程的机理函数和速率方程。附参考文献79篇。

为探究主体炸药HMX的粒度对PBX(HMX)/AP复合含能材料的热分解和激光点火性能的影响,通过溶剂-非溶剂法对原料HMX和AP进行重结晶并筛分得到不同粒径分布的HMX_R和细粒度AP_R(5～20μm),进而制备含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP,对所得晶体和复合物分别进行SEM、DSC、DSC-IR及热分解动力学和1064nm激光点火测试。结果表明,HMX_R和AP_R的热分解表观活化能E_a和热爆炸临界温度T_b随着晶体粒度减小而减小; PBX(HMX)/AP中,HMX_RC的粒径范围为30～140μm、d₅₀为68μm、按HMX与AP零氧平衡配比的PBX(HMX_RC)/AP热性能最优,其热分解表观活化能E_a为212.78kJ/mol,比HMX_RC降低约274.44kJ/mol; 其热爆炸临界温度为197.45℃,比HMX_RC降低约76.25℃,比AP_R降低约81.63℃; 含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP的点火延迟时间随着HMX粒度的减小而减小,质量燃烧速率相应增大,其中零氧平衡配比的PBX(HMX_RC)/AP的激光点火性能最佳,其激光点火延迟时间为8200ms,质量燃烧速率为0.718g/(cm²·s)。表明HMX粒度范围影响传热、传质和物质间相互作用效率,进而影响点火、传火性能; 细粒度和零氧平衡及良好的黏结复合最有利于PBX(HMX)/AP中HMX与AP的协同热分解。

为了对RDX/Al/AP/HTPB炸药的有效成分进行分离回收，研究了以超声空化-表面活性剂水溶法提取RDX/Al/AP/HTPB炸药中高氯酸铵（AP）的分离工艺，探讨了各工艺参数对AP提取率的影响。结果表明，表面活性剂浓度、提取时间和超声频率是影响AP提取率的主要因素，表面活性剂种类为次要因素，料液质量比和提取次数对AP提取率的影响很小。最佳工艺条件为：室温，提取时间40min，料液质量比1：3，提取次数1次，超声功率3.0kW，表面活性剂为吐温80（质量分数2.0%）。

介绍了原子层沉积技术的原理和特点，并对比传统物理及化学气相沉积薄膜制备工艺，总结了原子层沉积技术在含能材料合成及表面修饰改性方面所具有的薄膜厚度精确可控、工作温度低和大面积及三维均匀性方面的优势。综述了原子层沉积技术在亚稳态分子间复合物合成，降低金属粉和炸药感度，以及提高铝粉、氢化铝和ADN稳定性等方面的研究进展。评述了原子层沉积技术在含能材料精确合成及表面修饰中的主要作用及未来发展方向。附参考文献29篇。

为研究爆炸成型横向效应增强型侵彻体(爆炸成型PELE)的形成规律,基于一种中心点起爆的包覆式复合药型罩战斗部结构,采用AUTODYN数值模拟软件计算爆炸成型PELE形成过程; 运用图像处理技术,提取侵彻体形成后的边界并计算出密实度作为衡量侵彻体形成优劣的评价依据,获得了药型罩材料、结构以及装药长径比对爆炸成型PELE形成性能的影响规律。结果表明,在中心点起爆条件下,采用变壁厚结构铁外罩、等壁厚结构铝内罩组合方式,内外罩顶厚度比为2:3、装药长径比为0.5时,可获得密实度较高的爆炸成型PELE,其结构参数为:外罩内、外曲率半径分别为1.00D和1.15D,外罩顶厚度为0.06D,内罩内、外曲率半径均为0.42D,内罩顶厚度为0.04D。

为了调节六硝基六氮杂异戊兹烷（CL-20）的氧平衡，进一步提高其能量利用率，采用乳液法制备了零氧平衡的CL-20/AP复合含能材料，并研究了影响乳液稳定性的因素。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）及撞击感度试验对材料的形貌、结构和性能进行了表征。结果表明，表面活性剂吐温-80的用量为AP和CL-20总质量的0.56%时，可形成稳定的O/W结构；乳液能在48 h内保持良好的稳定性；微米级的空心球形α-CL-20晶体附着在AP晶体表面，二者充分接触；CL-20/AP复合含能材料仅在243.38℃处有一个放热峰，其放热量达1 538.83 J/g，同原料CL-20相比提高了60.7%；CL-20/AP复合含能材料撞击感度的特性落高H₅₀为45 cm，比原料CL-20高32 cm，显示CL-20的安全性能明显改善。

基于目前国内外对微流控技术相关研究,从设备和材料性能调控的角度综述了微流控技术在含能化合物合成、单质含能材料改性、复合含能材料制备中的研究进展; 并基于发展需求指出今后应重点攻克微通道堵塞问题,拓展含固体系应用; 结合流场模拟仿真,精准选择工艺参数; 进一步联合在线检测技术,建立自动化反馈调节系统实现含能材料智能化制备; 发挥高通量优势,推进微流控技术在含能材料工业化生产中的应用。附参考文献102篇。

纳米多孔硅由于其海绵状的孔隙结构,氧化剂很难充分填充,导致多孔硅复合含能材料多为富燃料体系; 同时其孔隙率难以调节,无法精确控制氧燃比。针对以上问题,以紧密排列的单层聚苯乙烯微球为模板,通过反应性离子刻蚀(Reaction Ion Etching, RIE)技术结合金属辅助化学刻蚀(Metal-Assisted Chemical Etching, MACE)制备得到了形貌结构可控的多孔硅纳米线,通过控制RIE时间能够精准调节多孔硅复合体系的氧燃比,同时二维线状结构非常有利于氧化剂的高效填充。结果表明,在RIE时间为80s,即硅纳米线直径为150nm左右时,复合含能体系达到最佳化学计量反应平衡,能量输出最佳。同时,选用不同电阻率的硅片制备得到不同结构形貌的硅纳米线,电阻率越低,纳米复合含能体系中的硅纳米线结构越疏松多孔,不仅能够有效缩短传质传热距离,降低反应活化能,有利于增强反应放热; 而且能提升燃烧性能,有利于点火,为硅基含能材料的发展提供了新的思路。

综述了非均质固体炸药的冲击起爆机制、宏细观反应流模型、中尺度/跨尺度及连续介质尺度数值模拟和冲击起爆试验及测试技术等研究进展,并总结作者团队近年来在该领域的研究成果; 分析了该领域的未来发展趋势,旨在加深对非均质固体炸药冲击起爆爆轰物理机制的认识,为装药安全性研究提供方法和技术手段。指出非均质固体炸药冲击起爆物理响应过程复杂,往往由多种热点机制控制,现有反应速率模型考虑热点机制单一,无法适应冲击起爆过程的高保真计算。现阶段压力相关型反应速率模型虽然在一定范围内适应细观结构的变化,但无法描述复杂加载路径如多次加载和斜波-冲击复合加载下炸药脱敏或敏化、拐角效应死区现象等,而熵或温度相关型反应速率模型可较好地适应复杂加载,但未考虑细观结构响应机制。发展多热点机制耦合作用的、宽适应范围的宏细观反应速率模型是反应流模型的重要方向。快响应高分辨率的细观实验诊断技术一直是爆轰领域的技术难点,中尺度计算是现阶段冲击起爆热点机制研究的主要手段,已初步实现从中尺度到宏观尺度的冲击起爆跨尺度计算,仍是非均质固体炸药冲击起爆与爆轰问题数值模拟发展的重要趋势。附参考文献151篇。

为探讨石墨二炔(GDY)对环四亚甲基四硝胺(HMX)热分解特性的影响,制备了GDY/HMX(质量比1:4)含能复合物,运用差示扫描量热法(DSC)和热重-红外-质谱联用技术(TG/DTG-FTIR-MS)对比研究了HMX和GDY/HMX的热分解过程; 采用Kissinger法、FWO法、KAS法、Starink法、Kissinger-迭代法及Ozawa-迭代法计算HMX和GDY/HMX的表观活化能,并引入修正后的esták-Berggren经验方程对其热分解反应动力学模型进行重建。结果表明,GDY使HMX的表观活化能降低73.6kJ/mol。GDY/HMX复合物的热分解过程遵循n级动力学方程f(α)=3.04α^0.39(1-α)^1.17; 在GDY催化作用下,HMX热分解以C—N键断裂为主,首先释放出C₂HO和N₂O,还检测到NO、NO₂、HCN、CO、N₂、HCNO、CO₂和H₂O气体。

为了研究铝粉含量对含铝炸药作功能力的影响，同时获得含铝炸药中铝粉的反应规律，对5种不同配方的炸药（RDX、RDX/Al、RDX/LiF）开展了Φ25 mm圆筒试验，利用光子多普勒测速技术（PDV）获得了圆筒的速度历程，在JWL状态方程的基础上提出了一种考虑铝粉二次反应速率的含铝炸药状态方程拟合方法。结果表明，对于粒径2 μm的铝粉，结合光子多普勒测速技术，Φ25 mm圆筒试验能够较好地表征铝粉的二次反应过程，铝粉反应的起始时间小于3 μs，铝粉在10~15 μs时间内已经反应完毕；新方法拟合得到的炸药状态方程较好地再现了圆筒膨胀过程，并能够对炸药中铝粉的反应情况进行半定量计算；3种铝粉含量的RDX/Al炸药中，质量分数15%的铝粉炸药作功能力最强；得出在炸药配方设计时，应综合考虑爆热和产物比容，单纯追求高爆热，不能获得最佳的毁伤效果。

评论了预估火炸药及其制品的安全贮存寿命、使用寿命和可靠贮存寿命的数学模型和计算方法，包括常用的Arrhenius方程、Berthelot方程和温度系数方程及修正的Arrhenius方程、加速因子方程、多应力因素的Eyring方程、交变老化温度的累积损伤模型、BP神经网络法、结构寿命和可靠寿命的预估方法等。提出了简单快速的点斜法和单温度定时法，认为可以通过失效概率的所谓界限模型计算火炸药及其制品的可靠性和可靠贮存寿命。比较了一些计算方法，给出了Arrhenius方程和Berthelot方程预估寿命相等的条件，指出了这些方法或方程的使用范围，并举例说明了一些模型和计算方法的实际应用。附参考文献30篇。

采用差示扫描量热法（DSC）并结合热重-微商热重法（TG-DTG）研究了双（3-（5-硝基-1，2，4-三唑））的钠盐（Na₂·cis-BNT）和胍盐（G₂·trans-BNT）与黑索金（RDX）、奥克托今（HMX）及3，3-双叠氮甲基氧丁环-聚叠氮缩水甘油醚共聚物（BAMO-GAP）的相容性，及混合物体系的热行为。初步探索了样品制备方法 （研磨法与溶剂法）对混合物体系相容性的影响。结果表明，对Na₂·cis-BNT、G₂·trans-BNT采用干法和湿法制备得到的混合体系相容性结果有一定差异。用干法制备二元体系时，Na₂·cis-BNT/RDX体系相容，Na₂·cis-BNT/HMX体系为轻度敏感，适合短期使用；而G₂·trans-BNT/RDX 体系为敏感，不适合使用， G₂·trans-BNT/HMX体系为不相容；用湿法制备二元体系时，Na₂·cis-BNT与RDX、HMX、BAMO-GAP的混合物及G₂·trans-BNT与BAMO-GAP的混合物为相容，而混合物G₂·trans-BNT/RDX、G₂·trans-BNT/HMX为敏感，不适合使用。非均相过程分解的HMX混合体系相容性会受混合方式的影响，因此， 由DSC法测定相容性时，制样的混合方法需要明确说明，并应当结合其他方法作最后判定。

从金属-氟聚物机械活化含能材料（MAECs）的最新发展出发，介绍了金属-氟聚物的能量特性，分析了该类材料的能量优势及释能机理；总结了微米级金属-氟聚物的典型缺点为组分间的扩散距离较大导致的能量释放速率低；对比了纳米铝粉的使用、反应材料微器件的设计、机械活化处理等能量释放速率调节方法，分析了机械活化工艺的优越性；综述了金属-氟聚物机械活化含能材料在机械活化工艺、反应机制、爆轰性能及其应用方面的研究状况；评述了金属-氟聚物机械活化含能材料的研究现状和不足，对未来的发展趋势进行了展望。

系统介绍了墨水直写(DIW)增材制造技术及其在含能材料领域的应用,重点综述了近年来DIW技术在亚稳态分子间复合物(铝热剂、铝-氟聚物)、复杂异型火炸药装药结构(固体推进剂装药、炸药装药)及火工品药剂中的研究进展,并提出与之相关的机遇和挑战。指出DIW技术在一定程度上能够弥补传统装药技术的不足,在新型多孔/特殊结构装药和能量密度递变的火炸药装药研发与制造方面极具开发应用潜力,未来可进一步加强增材制造火炸药配方应用基础研究、光-热协同固化体系研究以及弹药壳体-装药一体化制造等方面的研究,为我国新型、高精度战略武器装备的发展提供新思路与技术途径。

以聚叠氮缩水甘油醚（GAP）为含能骨架，六亚甲基二异氰酸酯（HDI）为交联剂，采用溶胶-凝胶法结合真空冷冻干燥技术，制备了CL-20质量分数分别为25%、45%、60%的GAP-HDI/CL-20纳米复合含能材料。利用SEM、Raman、FT-IR对其结构和形貌进行了表征；利用DTA对其热分解特性进行了研究；根据不同升温速率下的DTA曲线测试结果对所制备样品的热分解动力学参数、热力学参数和热爆炸临界温度进行了计算。结果表明，CL-20粒子成功负载到了GAP-HDI凝胶骨架中，形貌由棱柱状转变为类球形，且粒径为纳米级；GAP-HDI/CL-20纳米复合含能材料的初始热分解峰温较原料CL-20均有所提前；CL-20质量分数分别为25%、45%、60%的GAP-HDI/CL-20纳米复合含能材料在高温热分解阶段表观活化能分别为224.9、228.9、231.7 kJ/mol，与原料CL-20相比，分别降低了28.4、24.4和21.6 kJ/mol，说明纳米复合粒子的热分解活性得以提高；GAP-HDI/L-20纳米复合含能材料的热力学参数和热爆炸临界温度均随着CL-20含量的增加而增大。

为促进附着能模型的合理使用及含能材料晶形预测方法更好地发展,综述了国内外近十年来附着能模型在含能材料晶形预测中的应用,对比了相同体系下部分晶形的预测结果,详细阐述了附着能在真空中和溶剂中的计算方法以及计算模型的构建,重点讨论了分子力场、模型尺寸、晶面-溶剂相互作用等因素对附着能计算结果的影响,并介绍了附着能模型的最新进展,包括溶剂效应的校正、过饱和度的探索、晶形预测新策略等,推动含能材料晶形预测方法向更精确的生长机制模型迈进。附

综述了含能材料合成中的氮链扩增化学反应方法，总结了氮卤键的叠氮化取代、叠氮离子的电催化氧化、伯胺重氮转移、二氮烯的二聚、N氨基化及硝化、氨基氧化偶联、氨基重氮偶联等共性反应，介绍了典型氮链扩增反应的机理。重点讨论了N5+、\[N7O]+、N8等离子型氮链，以及具有N3/N4/N5/N6/N7/N8/N10/N11链等全氮片段的有机化合物的结构演进过程，提出了N7、N10、N12长氮链化合物的可能合成路线，最后提出了该领域后续发展的趋势和建议。附参考文献65篇。

为了测试新研制的CO₂相变爆炸激发药剂的安全性,依据GJB5891.22-2006 火工品药剂试验方法的第二十二部分“机械撞击感度试验”和第二十四部分“摩擦感度试验”方法,对其进行了撞击感度和摩擦感度测试,按照《危险货物运输 爆炸品的认可和分项试验方法》,开展了12m跌落试验、75℃热稳定性试验和外部火烧试验。结果表明,在1.2kg钢锤、500mm落高条件下,25发撞击感度试验爆炸概率为0; 在1.5kg钢锤、摆角100°、表压2.45MPa条件下,25发摩擦感度试验爆炸概率为0; 12m跌落试验和75℃热稳定性试验中激发药剂试样均未出现燃烧或爆炸现象,75℃热稳定性试验结束时激发药剂的温度仅比试验温度75℃高出0.5℃,表明激发药剂为热稳定性物质; 外部火烧试验结果表明,144kg激发药剂在露天敞开的条件下,仅用1min左右时间就燃烧完全,但未发生爆炸,也没有危险的迸射物射出。各试验结果均表明,激发药剂的危险感度低、安全性好,其原因在于激发药剂组分中C₂H₈N₂O₄对燃烧反应具有一定的抑制作用,精确控制其含量,可使激发药剂具有良好的燃烧性能和较高的安全性。

纳米单质含能材料在武器弹药高效释能和可控反应方面应用广泛,已作为重要的提升国防技术水平的关键材料得到世界各国高度关注并争相研究。为了充分发挥含能材料的能量潜能、满足武器装备的高性能需求,并为我国纳米炸药领域的研究提供借鉴,基于国内外相关研究工作,综述了常规含能材料的纳米化制备工艺及其在火炸药领域的应用现状。首先,归纳梳理了针对高能燃料、单质炸药、强氧化剂与储氢材料等相适应的纳米化技术,并对其工艺特点和细化效果进行了分析; 其次,对比讨论了纳米化后的单质含能材料与其他配方组分间的作用特性,并阐述其在推进剂、战斗部、火工品等应用场合的优越性; 最后,从粒子分散、氧化失活、吸湿结块等角度提出当前限制纳米单质含能材料进一步发展的主要因素。附参考文献197篇。

简要对比了含能材料热解研究中常见的几种测量方法及其优缺点,阐述了光电离质谱(PIMS)方法的“软”电离技术特点以及应用于热解产物分析中的优势; “软电离”可使产物在电离过程中几乎不产生电离碎片,便于快速进行复杂体系的组分解析,有利于在线检测含能材料热解过程中快速演变的中间产物; 重点介绍了近年来基于放电灯光源和同步辐射光源的单光子电离质谱法和大气压光电离高分辨质谱法在NTO、FOX-7、FOX-12、CL-20等含能化合物热解研究中的最新应用进展,总结了实验中利用在线光电离质谱测得的新型热解产物与中间产物。最后,对光电离质谱在含能材料研究中的应用前景进行了展望。指出在时间分辨测量方面,通过优化质谱仪器和发展高亮度光电离源,光电离质谱有望实现毫秒或亚毫秒量级的时间分辨测量,将有助于研究高温、高压工况下含能材料热解和燃烧过程; 在定量测量方面,有必要建立和完善含能材料及主要产物的光电离截面数据库。附

概述了静电纺丝设备基本的工作原理及主要过程工艺参数对产物组成和表面形貌结构的影响,其原理为高压电场中的聚合物溶液在静电力作用下克服表面张力进行射流拉伸、鞭动细化,最后在接收装置上形成纳米纤维。综述了静电纺丝工艺在超级铝热剂、单质含能材料和固体燃料纳米化及爆炸物荧光检测领域的应用研究进展。研究结果表明,静电纺丝技术是调控材料形貌特征和实现含能材料纳米化的一种有效方法,在铝热剂型含能材料中能够有效抑制纳米Al粉颗粒的表面氧化和预反应烧结现象、提高颗粒分散性和增加传质传热速率。同时,含能材料纳米化对改善材料燃烧分解特性、提高能量密度、降低感度、增强含能材料力学性能等有显著的效果。展望了静电纺丝功能化纳米复合含能材料在今后的研究方向和应用前景。

以草酸与氨基胍碳酸氢盐为原料，经脱水成环、重氮化取代、氧化、中和反应合成了不敏感含能材料1,1′-二羟基3,3′-二硝基-5,5′-联-1,2,4-三唑二羟胺盐（MAD-X1），总收率为41.2 %，采用红外光谱、¹H NMR、¹³C NMR及元素分析对产物的结构进行了表征。探讨了一锅法合成中间体5,5′-二氨基-3,3′-联-1,2,4-三唑(DABT)的机理及亚硝酸钠与硫酸摩尔比对重氮化取代反应收率的影响，对MAD-X1的热性能进行了分析，用NASA-CEA程序计算了MAD-X1-CMDB推进剂的能量特性。结果表明，采用一锅法合成DABT，周期短、收率高(75.1%)，亚硝酸钠与硫酸的最佳摩尔比为2.4∶1，酸化试剂为浓盐酸,MAD-X1的热分解峰温度为248.7℃；MAD-X1-CMDB推进剂的理论比冲和特征速度分别为2449.6N·s/kg 和1540.7m/s。

基于分形理论和热传导理论，分析了含能材料的感度、热传导和分形维数之间的相关性，建立了含能材料的分形热传导模型；为验证模型的正确性，对两种不同粒度硝铵炸药的粒度分形维数和表面分形维数进行了计算，并且通过模型计算了其有效热传导率。结果表明，纳米RDX的轴向有效热传导率（k_t）和径向有效热传导率（k_r）比微米RDX的k_t和k_r分别高0.204和0.059 W/mK；纳米HMX的k_t和k_r比微米RDX的k_t和k_r分别高0.079和0.426 W/mK；表明纳米含能材料比微米含能材料具有更高的有效热传导率，有利于增大热量散失、降低热点温度，从而表现出更低的感度。因此利用分形热传导模型可以评价含能材料的感度。

为同时提高纳米Al粉的抗氧化性能及反应活性,采用静电喷雾法成功制备了不同聚偏氟乙烯(PVDF)含量的Al/PVDF复合含能微球; 通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪及全自动物理吸附分析仪对所得含能微球的形貌、组分及结构进行表征,利用同步热分析仪、高速摄影仪及光电信号探测器对所得微球的热性能和燃烧性能进行研究。结果表明,所得Al/PVDF含能微球的形貌规整,粒径分布在2.5～4.5μm之间,且随着PVDF质量分数从1%增至15%,微球的两个氧化过程的放热峰峰温分别从625.3℃增至639.5℃、从823.5℃增至861.3℃,放热量从6.9kJ/g提高至11.3kJ/g,点火延迟时间从724ms降至374ms,燃烧更剧烈。说明PVDF的引入,不仅可以提高纳米Al粉的抗氧化性能,而且可激活纳米Al粉的反应活性,使其反应性能大大提升。

为了充分利用富勒烯的性能优势,拓展富勒烯及其衍生物在高能含能材料领域的应用,综述了国内外应用于含能材料领域的富勒烯衍生物的功能化制备方法,并对这些富勒烯衍生物的发展提出了具体的研究方向; 详细讨论了富勒烯及其衍生物对含能材料的热分解行为、燃烧性能和安定性能的影响。研究表明,富勒烯及其衍生物可作为含能组分、燃烧催化剂、降感剂和安定剂应用于含能材料领域。作为含能组分时表现出了良好的热性能; 作为燃烧催化剂时能够明显降低含能材料的活化能; 作为降感剂时最高可使HMX的摩擦感度和撞击感度分别降至48%和50%; 作为安定剂时具有较高的氮氧自由基清除率。最后,归纳总结了不同富勒烯衍生物的制备方法和应用领域,并展望了其未来发展方向及研究重点。附