三硝基乙醇及其脂肪族衍生物具有含氧量高、密度高等优点，是一类重要的含能材料。综述了三硝基乙醇及其脂肪族衍生物等30余种三硝基乙基类含能化合物的最新研究成果，重点阐述了三硝基乙醇及其脂肪族衍生物的合成、性能及应用研究进展；并结合三硝基乙基类含能化合物的性能特点，进一步探讨了在炸药、固体推进剂等含能材料领域中的应用前景。

为了实现聚能战斗部对水下目标的高效毁伤，在传统聚能战斗部的基础上设计了一种采用不同材料的球缺罩与偏心亚半球形罩组合的聚能战斗部。阐述了复合材质组合式聚能战斗部的结构设计及作用原理，利用有限元软件AUTODYN数值模拟了其成型及侵彻水下靶板的过程，并与传统的偏心亚半球缺式和单一材质组合式战斗部的毁伤效果进行了对比。研究表明，复合材质组合式战斗部形成的前级杆式射流侵彻水介质过程中可以为后级杆式射流开辟无耗能通道；在相同炸高下，侵彻相同厚度的水介质与靶板后，与传统杆式射流相比，复合材质杆式射流的动能衰减率最小，剩余动能提升了28.59%。该复合材质组合式聚能战斗部可以实现对水下目标的高效毁伤。

通过热重差热分析法（TG-DTA）测定了不同配方的光敏推进剂的热分解过程，分别获得了不同升温速率下的峰温。根据Kissinger方程,计算了光敏推进剂的表观活化能和指前因子，并分析了不同配方的区别。通过质谱联用分析技术测定了热分解过程的气相产物种类，并使用NASA-CEA计算了不同配方绝热燃烧后的气相产物的质量分数。结果表明,纳米碳粉和酚醛树脂的添加稀释了样品的纯度，使不同配方的表观活化能和指前因子存在差异，热分解升温速率会影响反应平衡程度，升温速率提高，对反应热的释放或吸收起到阻碍作用，光敏推进剂热分解后的70%(质量分数)气相产物为氮气。光敏推进剂的激光点火试验表明：硝酸铵（AN）作为氧化剂的效果最好。

温压药剂热毁伤效应评估中火球温度至关重要。为了精确测量火球温度，应用红外热成像技术测试并分析了温压药剂爆炸时火球的温度随时间的变化规律。结果表明，相对于算术平均值等方法获得的温度值，基于等效热辐射强度的温度平均值(T_AVE)更适用于温压药剂爆炸火球热辐射的计算。 在等效热辐射强度的温度平均值基础上，提出了爆炸火球表面单位面积平均热辐射量的概念。在忽略热对流及热传导的前提下，该火球表征参量可作为温压药剂热毁伤效应评估的基准。

以赤藓糖醇为原料，利用绿色硝化剂五氧化二氮（N₂O₅）在硝酸(HNO₃)介质中硝解制得1,2,3,4-丁四醇四硝酸酯（ETN）。与现有混酸法相比，该反应可在无硫酸(H₂SO₄)环境下进行，后处理简单，废酸污染小。试验探讨了投料比、反应温度和反应时间对ETN产率的影响，用扫描电镜SEM、红外光谱IR等对不同ETN晶体的形态进行了表征。结果表明，投料比m(赤藓糖醇)：m(N₂O₅)：V(HNO₃)=2.5 g ：4.0 g ：20.0 mL、反应温度为20 ℃、反应时间为2 h时，ETN的产率最高，达76.6%。同时，3种不同晶体形态的ETN具有相同的特征峰。

新研制的装药机以塑膜作为包装材料，通过采用组合螺旋灌装、塑膜连续成型、常温胶带黏合、打卡封口等核心技术及配套机构实现了粉状炸药的塑膜自动包装。包装后的产品具有一定的防水及抗水性能，提高了粉状炸药产品的适用性。此外，装药机的设计采用多单元模块式组合结构，各单元产能叠加后可满足任何生产线能力需求，设备操作通过可编程控制器（PLC）、触摸屏及执行机构等系统控制，装药机各注药头既可独立运行，也可整机联动联控。单台设备配备1名操作员即可。

利用慢速烤燃试验和冲击波感度试验研究了FOX-7与 RDX不同混合比例对炸药响应特性的影响。试验表明：当FOX-7的混入量（质量分数）低于72%时，炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度表现为爆轰反应，其临界起爆压力接近6.62 GPa；当FOX-7的混入量（质量分数）等于72%时，炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度由爆轰降至爆燃，其临界起爆压力升至7.27 GPa；当配方中完全采用FOX-7时，炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度由爆燃降至燃烧，临界起爆压力升至8.24 GPa。造成上述试验结果的原因可能是压装炸药在成型过程中因颗粒的破碎、重排作用使FOX-7对RDX形成包覆，进而改善了RDX材料点火增长速度快的本质特点。

针对前混合磨料水射流切割HTPB推进剂的过程安全性和效率，开展了理论分析与试验验证。在理论分析的结果上，分别开展了基于固定和移动两种试验模式下的安全性和效率试验。该切割方式由于有效降低了出口压力，在保证切割能力的前提下其冲击压力远远低于推进剂的冲击感度，导致推进剂内部升温不明显，安全性有足够保证。研究结果表明，在90%的置信水平下，切割的安全可靠度不低于99.52%。而磨料粒子的添加极大地提高了射流的切割效率。试验结果表明，当保持出口压力30 MPa以上、磨料质量分数不低于50%时，磨料水射流约为相同条件下纯水射流切割效率的2倍。由此得出可行性结论：由于前混合磨料水射流具有极强的冷态冲蚀磨削作用，在安全性和效率方面均能够满足对三组元HTPB推进剂的切割作业。

针对工业炸药实际应用于露天深孔煤矿火区高温爆破的现状，在实验室规模下模拟高温炮孔加热技术，用这种实验技术来分析两种典型添加物质对铵油炸药热分解特性的影响，以及对比铵油炸药、乳化炸药和水胶炸药耐高温性能。研究结果表明：相对于其他两种工业炸药，铵油炸药的耐热性能更好，更适用于火区高温爆破；在铵油炸药中添加5 %(质量分数）NH₄Cl，分解反应峰温度降低了24.8 ℃，并且缩短了样品到达恒定的烘箱温度的时间，NH₄Cl 的加入显著降低了铵油炸药的耐热性；在铵油炸药中添加5%(质量分数）Na2SO₄，延长了样品到达恒定的烘箱温度的时间，提高了铵油炸药的耐温性能。结果为耐热工业炸药配方设计提供了依据。

为了更好地保护小当量爆炸物处理人员的安全,提出了一种由胶体、聚氨酯、泡沫铝和凯夫拉4种材料构成的圆柱形复合防护结构。对100 g TNT爆炸物选择模型比例为1：1,利用AUTODYN软件建立二维仿真模型,采用2D-Euler算法数值模拟此防护结构对爆炸冲击波的减弱效果，并进行分析研究。研究得出:复合防护结构能很好地降低冲击波超压峰值，从而间接地增强人体对超压的忍受度,保证一定范围内人员的生命安全。该防护结构具有便携性、机动性及对爆炸冲击波的高效衰减性,正好适用于轻量、便携及有效防护的应用背景,对相关防护结构的研究设计起到很好的参考作用。

利用数值模拟方法以及现场监测技术，结合砖灶子水下炸礁项目，研究了水下钻孔爆破水中冲击波对桥墩的影响以及防护，对水中冲击波作用下桥墩结构的动态响应以及气泡帷幕的削减效果进行对比分析，并结合现场监测数据，对李家沱大桥的动态响应以及安全状态做出评价。研究发现：桥墩结构对水中冲击波的动态响应在桥墩中部及桥趾部位较大，且迎爆面的响应大于背爆面，测量点的速度与加速度响应最大值均出现在水平径向，然后是垂直方向和水平切向；气泡帷幕对于水中冲击波的削减效果良好，且距离保护对象5 m时效果最佳。运用气泡帷幕防护及现场监测指导施工，使得李家沱大桥处于安全状态下。