用DSC研究了三氢化铝（AlH₃）与固体推进剂常用黏合剂、增塑剂、固化剂和固体填料的相容性。结果表明，根据DSC曲线的结果和评价相容性的标准，AlH₃与硝化棉（NC）、硝化甘油（NG）、硝化甘油1,2,4-丁三醇三硝酸酯混合物（NG-BTTN）、二缩三乙二醇二硝酸酯（TEGDN）、丁基硝氧乙基硝胺（BuNENA）和双2,2-二硝基丙醇缩甲醛-缩乙醛（BDNPA-F）的二元混合物分解反应峰温比各单独化合物的分解反应峰温降低5.5~15.8℃，显示AlH₃与上述组分的相容性较差。AlH₃与常用黏合剂聚叠氮缩水甘油醚（GAP）、3,3二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚（PBT）、聚乙二醇（PEG）和聚环氧乙烷四氢呋喃共聚醚（PET）、固化剂异佛二酮二异氰酸酯（IPDI）、六次甲基二异氰酸酯水合物（N100）和甲苯二异氰酸酯（TDI）、固体填料铝粉（Al）、奥克托金（HMX）、高氯酸铵（AP）和二硝酰胺铵（ADN）均相容。

用单轴拉伸试验和扯离试验测试了不同老化温度（55、65、75和85℃）下热加速老化后丁羟（HTPB）推进剂的力学性能及其粘接试件的扯离强度，用Berthlot方程预估了推进剂及其粘接试件的寿命。结果表明，HTPB推进剂的最大延伸率随老化时间的增加呈现降低趋势；老化温度越高，推进剂的最大延伸率降低幅度越大，85℃贮存30d时最大延伸率降幅为29.81%，而55℃贮存30d时最大延伸率降幅仅为4.34%；粘接试件的扯离强度随着老化时间的增加呈降低趋势，老化时间相同时，扯离强度随老化温度的升高而降低。预估HTPB推进剂和推进剂粘接试件的贮存寿命分别为9.4y和15.9y。

通过立式搅拌磨球机，采用正反转交替研磨法制备了球形高氯酸铵(AP)粒子，分别用激光干法粒度仪、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和X射线衍射仪（XRD）对其粒度分布、形貌、分子结构和晶体品质进行了表征。用差示扫描量热仪（DSC）分析了球形化前后AP粒子的热分解性能，测试了AP粒子的撞击感度、摩擦感度和装填密度。结果表明，制备的AP粒子为球形，表面光滑，粒度分布集中，而球形化后AP粒子的结构组成和晶体结构未发生变化。与同粒度非球形AP相比，球形AP的热稳定性有较明显提高，撞击感度和摩擦感度分别降低32%和22%，装填密度提高35.6%。

制备了含微米级AP（质量分数大于50%）的HTPB推进剂药浆和标准试件，利用流变仪测试了+20℃和-40℃时药浆的表现黏度，用材料试验机测试了标准试件的力学性能，讨论了增塑比、AP粒度级配、键合剂等对HTPB推进剂工艺性能和力学性能的影响。结果表明，当增塑比为0.42、AP粒度级配采用25%的120μm AP、30%的6~8μm AP和20%的1μm AP时，推进剂样品6h的表观黏度为1267Pa·s，低温延伸率达到38%。

为探索金属氢化物（MgH₂和Mg(BH₄)₂）对硝酸铵（AN）热稳定性的影响，在升温速率分别为2、5、10和20 ℃/min条件下，用DSC测试了纯AN及其与MgH₂或Mg(BH₄)₂混合物的热分解特性，根据DSC数据计算了热分解反应的表观活化能和指前因子等动力学参数，分析了加入金属氢化物引起AN热稳定性的变化机理。结果表明，加入MgH₂后，AN分解反应的表观活化能变化较大，初始分解温度大大降低，AN的分解机理发生了改变；而加入Mg(BH₄)₂对AN的热分解过程影响不大，且表观活化能没有明显变化。

为了探索纳米铝对RDX基压装炸药的水下爆炸能量的影响，测试了含纳米铝、微米铝、以及纳米铝和微米铝级配的RDX基炸药水下爆炸能量，分析了其水下爆炸能量的变化规律。结果表明，RDX基压装炸药中，当单独使用纳米铝或微米铝时，纳米铝对炸药水下爆炸总能量的提高不如微米铝；当铝粉总质量分数为30%，且纳米铝和微米铝的质量比为1∶2时，水下爆炸总能量比单独使用微米铝时提高7%，说明纳米铝和微米铝合理级配能够提高铝粉的能量释放效率。当铝粉总质量分数为35%时，即使采用级配也无法提高含铝炸药的水下爆炸能量。

制备了4个BAMO-THF/TDI黏结剂体系(样品A、B、C、D），固化催化剂三苯基铋（TPB）的质量分数分别为0.25%、0.50%、1.00%、2.00%。用低场核磁共振（LFNMR）技术，通过在线监测样品A、B、C、D中聚合物链上氢质子的横向弛豫时间T₂，研究了每个样品50、60、70、80℃时的固化反应动力学。结果表明，T₂与体系固化反应程度有相关性，可在线监测样品固化反应的全过程。样品的固化反应可分为3个阶段，第1阶段为二级动力学反应，第2、3阶段均为一级动力学反应，TPB含量一定、50~80℃时，反应速率常数k与固化温度有明显的正相关性，其中第3阶段k对固化温度的变化更敏感。TPB质量分数在0.25%~2.00%、固化温度为50~80℃时，固化反应机理一致，没有改变交联网络，但TPB质量分数不小于1.00%或固化温度为80℃时样品中极易出现气泡。

为获得较为准确的粒状发射药的表面性能参数，采用接触角测量仪测量了粒状发射药在不同实验操作条件下的接触角，讨论了躺滴法测量发射药接触角操作过程中测试面的选取、测试面的处理方式、所用液滴体积、液滴与发射药测试面的接触时间等因素对接触角测定值的影响。依据实测数据确定了较为稳定的实验操作条件：用磨平的粒状发射药侧面作为接触角测试面，对测试面采用细砂纸打磨后再用丙酮擦拭、晾干的处理方式，所用液滴体积不大于1μL，取液滴与测试面的接触时间为8s时的接触角值作为测试结果。

为研究NC基高能低敏感发射药的低温力学性能，通过改变配方中硝化棉(NC)的种类、增塑剂ZSJ-X的含量、FOX-7的含量以及RDX和FOX7的粒度，制备了4种NC基高能低敏感发射药，采用电子万能材料试验机测试了其低温抗冲击强度。结果表明，降低黏结剂的含氮量，增加增塑剂ZSJ-X的含量，用FOX-7替代部分RDX，降低RDX和FOX-7的粒度，能够提高NC基高能低敏感发射药的低温抗冲击强度。当NC基高能低敏感发射药的配方（质量分数）为：NC（含氮量12.6%）37%、ZSJ-X 25%、FOX-7（粒径19μm）13%、RDX（粒径5μm）33%时，低温抗冲击强度最佳，达到7.75kJ/m²。

为了获得不同挤压成型工艺条件对硝基胍七孔发射药成型质量的影响，首先用毛细管流变仪测得不同条件下塑化后的硝基胍发射药药料的流变参数，再用POLYFLOW软件模拟了发射药药料在七孔成型模具中的挤出过程。分析了溶剂比、挤出温度、体积流量对模具内的压力分布、模具出口截面处的速度分布及挤出发射药尺寸的影响，得到制备硝基胍七孔发射药的最佳成型工艺条件为：发射药药料与醇酮溶剂的比值0.22~0.24，挤出温度25~35℃，入口体积流量（0.58~1.0）× 10^-7m³/s。

用高速数字图像技术获得炮口火焰序列照片，采用图像叠加、图像彩色-灰度转换和自适应大津阈值分割等图像综合处理方法，得到火焰面积、火焰周长、火焰最大直径、火焰平均直径、火焰平均光密度(实际为灰度值)以及火焰持续时间等炮口火焰的特性参数。采用该方法对130mm和30mm口径火炮的炮口火焰进行了测试，结果表明，该方法可以量化表征炮口火焰的特征，测量结果稳定性好。

传统的化学法制备含能材料普遍存在原料供给不足、环境污染严重、副产物多、过程安全性差的问题。生物合成技术能够克服传统化学合成技术所存在的缺点，是含能材料制备领域技术变革的共性迫切需求。本文综述了生物法制备含能材料及其前驱体的最新进展，重点介绍了多元醇类和芳香族类含能材料前驱体的合成路线及目前的技术水平，探讨了生物硝化技术的现状，对未来生物法制备含能材料的发展方向进行了展望。附参考文献49篇。

系统介绍了金属氢化物、金属配位氢化物、金属氮氢化合物以及氨硼烷等储氢材料，在此基础上总结了储氢合金、轻金属氢化物和金属硼氢化合物在高能固体火箭推进剂领域的应用研究进展，指出上述储氢材料能够促进推进剂组分的分解，改善推进剂的燃烧性能并提高推进剂的能量性能；同时分析了各类储氢材料在高能固体推进剂中的应用前景和制约因素，提出金属氢化物和金属配位氢化物是可能应用于高能固体火箭推进剂的储氢材料；同时，需重点关注储氢材料对氧气和水的高敏感性以及与推进剂的相容性差等可能的制约因素。附参考文献37篇。

通过溶胶凝胶法和超临界二氧化碳干燥法制备了石墨烯气凝胶/硝酸铵（GA/AN）纳米复合含能材料。采用元素分析（EA）、扫描电子显微镜（SEM）、N2吸附测试和X射线衍射（XRD）对GA/AN纳米复合含能材料的形貌和结构进行了表征，用TG和DSC测试了其热分解性能。结果表明，在GA/AN纳米复合含能材料中，AN以纳米尺寸存在于石墨烯气凝胶中，平均粒径为71nm，质量分数为92.71%。石墨烯对AN的热分解具有促进作用，与纯AN相比，GA/AN纳米复合含能材料的热分解温度提前33.68℃，表观分解热增加了532.78J/g。

采用水热法合成海胆状纳米MnO2颗粒，用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜及X射线能谱分析(SEMEDS)对该MnO2颗粒进行物相组成及结构表征；用固体研磨法制备出质量比为1∶2、1∶5和1∶9的纳米MnO2/CL-20混合物；用差示扫描量热(DSC)法考察了纳米MnO2对CL-20热分解性能的影响。结果表明，纳米MnO2的加入不会改变CL-20热分解过程的最可几机理函数；加入纳米MnO2后，MnO2/CL-20混合物的热分解峰温明显降低；与CL-20相比，不同质量比的MnO2/CL-20混合物表观活化能降低，表明海胆状纳米MnO2可以促进CL-20的热分解。

以聚叠氮缩水甘油醚（GAP)和六亚甲基二异氰酸酯（HDI）为原料，二月桂酸二丁基锡（T-12）为催化剂，通过溶胶凝胶法及溶液结晶法制备了RDX/GAP纳米复合含能材料。用BET法、X-射线粉末衍射、扫描电镜对其结构进行了表征，用TG/DSC分析了其热性能。结果表明，RDX/GAP纳米复合含能材料具有纳米网孔结构，与GAP干凝胶相比，其比表面积下降，平均粒径为20～50nm。RDX/GAP纳米复合含能材料中的RDX热分解峰温明显提前，分解热显著高于RDX/GAP物理共混物的分解热。

为抑制硼氢化锂(LiBH4)的吸湿性，提高其贮存和使用稳定性，用石蜡和聚碳酸酯通过溶剂旋蒸法对其表面进行包覆，用X射线光电子能谱、漫反射红外光谱、拉曼光谱和扫描电镜研究了包覆LiBH4的表面结构，考察了其在空气中的稳定性。结果表明，LiBH4表面形成了较均匀的包覆层，表面包覆度可达82%；在空气中放置1h后包覆缺陷处可被反应产物有效覆盖，阻碍了进一步反应，使LiBH4的相对稳定度提高了50.7%。