为了研究在真空和溶剂二甲基亚砜（DMSO）条件下，1-氧-2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪（LLM-105）的晶体生长形貌，采用分子动力学模拟方法构建了LLM-105在DMSO溶剂中“双层结构”模型，采用平衡形态法和晶体生长法预测了真空中LLM-105的晶体形貌，通过修正附着能分析了DMSO环境下LLM-105的主要控制晶面及其生长速率；通过径向分布函数和晶面结构分析不同晶面与DMSO之间的相互作用；分析了LLM-105粒子的成核能垒。结果表明，LLM-105晶体的4个主要生长晶面为（0 1 1）、（0 2 0）、（1 1 0）和（1 0 -1），其中（0 2 0）、（0 1 1）晶面为控制晶面；加入溶剂DMSO后，修正附着能分析得出溶剂中4个晶面附着能远小于真空条件下，说明选择合适的极性溶剂有助于抑制爆发式成核，控制LLM-105的晶体形貌，其中（0 1 1）晶面线性生长速率最小；径向分布函数和晶面结构分析表明，DMSO中H原子与LLM-105（0 1 1）晶面中N原子之间具有较强的氢键和范德华力相互作用；扩散系数分析表明，修正附着能随溶剂扩散系数的增大而减小，溶剂DMSO在（0 1 1）晶面上扩散系数最大，导致该晶面成核能垒高，不容易聚集成核。

The effect of liquid-phase oxidation impurities on the solubility of water in hydrocarbon fuels was studied. The results show that the concentration of polar surfactant molecules in the first region increases (true solution) during fuel oxidation, and since the oxidation groups (-COOH, -O=O, -OH, etc.) have similar dipole moment μ, the dielectric loss tangent tan δ increases linearly in this region with surfactant concentration. Upon further oxidation, micelle structures begin to form at a certain point. Micelle formation leads to a sharp decrease in the dipole moment attributable to the monomer unit μ/n, where n is the number of molecules in a micelle. A several-fold decrease in the dipole moment leads to a sharp drop in tan δ. Upon further increase in the number and size of micelles, the dipole moment remains practically unchanged, and the dielectric loss tangent begins to increase linearly again with surfactant concentration. If the critical concentration for micelle formation is achieved upon further oxidation of hydrocarbon liquids, micelle formation processes occur spontaneously in the solution, and the true solution becomes a colloidal system (sol). The resulting micelles are structured with hydrocarbon radicals of molecules toward the outside and hydrophilic (polar) groups toward the inside. Water molecules are located inside micelles and held so securely that water molecules do not aggregate as temperature decreases. The reason for significant differences in the equilibrium solubility of water in hydrocarbon fuels is the different oxidation factors of product samples, resulting from the accumulation of various concentrations of oxidation products, which are natural surfactants, in hydrocarbon fuels.

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。

以二氯乙二肟、叠氮化钠、盐酸羟胺和三氯化钛等为原料，合成了1，1’-二羟基-5，5’-联四唑钛盐（Ti-BHT）燃烧催化剂。利用差示扫描量热法和热重法研究了不同升温速率下Ti-BHT金属盐的热分解过程，获得了热分解动力学参数和热分解机理函数；用Ozawa法和Kissinger法计算了热分解动力学参数，进而计算出自加速分解温度、热爆炸临界温度和热力学参数；用微量热法测定了Ti-BHT的比热容。结果表明，Ti-BHT 的活化能E_k为143.49 kJ/mol，指前因子A_k为1.23×10¹³ s^-1，热分解属于n=3的随机成核和随后生长机理；自加速分解温度T_SADT为466.21 K，临界爆炸温度T_bpo为505.42 K，热分解活化自由能ΔG^≠为142.74 kJ/mol，活化焓ΔH^≠为139.41 kJ/mol，活化熵ΔS^≠为-6.78 J/（mol·K）；Ti-BHT在298.15 K的标准摩尔比热容为800.51 J/（mol·K）；摩擦爆炸概率为20%，特性落高大于125.9 cm，说明其机械感度较低，具有较好的安全性能。

采用钛酸四乙酯、异丙醇铝、硅酸四甲酯为交联剂制备了新型硝化棉凝胶，通过溶解实验和控制变量实验验证了硝化棉凝胶的生成及其交联反应的活性点，用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）表征了凝胶的化学结构，用数字显微镜观察了凝胶的形貌，通过干燥实验表征了凝胶的载液性能，采用热重分析仪（TG）和差示扫描量热仪（DSC）分析了凝胶的热稳定性能。结果表明，3种交联剂能与硝化棉反应生成凝胶；交联剂与未酯化羟基发生酯交换反应；钛酸四乙酯、异丙醇铝硝化棉凝胶胶囊发育良好，具有较强的载液性能；与纯硝化棉相比，有机钛硝化棉凝胶第一分解放热峰温度提前54.3℃；有机硅硝化棉凝胶的放热峰温度基本无变化；有机铝硝化棉凝胶起始热分解温度提高8.7℃。

采用机械球磨法制备了平均粒径为93.2 nm的奥克托金/六硝基茋（HMX/HNS）纳米共/混晶炸药；用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）对样品进行了表征；采用DSC及 DSC-IR分析了其热分解性能，并进行了机械感度测试。结果表明，球磨后炸药的微观形貌呈类球形，粒度呈正态分布；机械球磨作用并未改变炸药原有的分子结构和表面元素，但XRD测试结果表明球磨后的HMX/HNS有新晶相生成；HMX/HNS的热分解活化能为328.7 kJ/mol，较原料HMX和HNS分别高45.09和125 kJ/mol，说明HMX/HNS具有更好的热稳定性；HMX/HNS热分解的主要产物为CO₂和N₂O，并有少量的NO和H₂O；特性落高（H₅₀）大于90 cm，摩擦感度爆炸百分比（P）为8%，机械感度低于HMX和HNS，显示HMX/HNS具有良好的安全性。

采用X射线单晶衍射表征了新型18-冠-6/二硝酰胺铵含能共晶（18-Crown-6/ADN）氧化剂晶体的结构；采用氧弹式量热计测定了其燃烧热并获得其标准摩尔生成焓（Δ_fH_m^θ）；采用最小自由能法计算了18-Crown-6/ADN对3，3-二叠氮甲基氧丁环与四氢呋喃共聚醚（BAMO-THF）推进剂能量性能的影响。结果表明，18-Crown-6/ADN晶体属于单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数：a=2.393 5 nm、b=0.863 27 nm、c=2.032 4 nm；α=90°、β=112.874°、γ=90°；18-Crown-6/AND的Δ_fH_m^θ为-（833.57±4.89） kJ/mol，其取代配方中的AP、HMX、ADN或CL-20后推进剂的理论比冲（I_sp）最低；含18-Crown-6/ADN的BAMO-THF推进剂中加入部分高能组分（如CL-20、HMX）可提高其能量性能；能量计算表明，BAMO-THF/A3、Al、AP、（18-Crown-6/ADN）/CL-20/HMX的质量分数分别为25%、18%、15%、42%，18-Crown-6/ADN、CL-20和HMX的质量比约3∶4∶3时，配方的I_sp约2 550 N·s/kg，燃烧室温度约2 900 K，燃气平均相对分子质量约24.50，特征速度约1 540 m/s。

分别以两种Ⅰ类高氯酸铵（AP）为氧化剂，采用立式混合及真空喷淋浇注工艺制备了两种丁羟推进剂（HTPB）；采用扫描电镜（SEM）研究了AP的微观形貌及HTPB推进剂的拉伸断面；探讨了推进剂在拉伸过程中的破坏机理；考察了不同形貌的AP在常温（20℃）和低温（-40℃）下对HTPB推进剂单向拉伸力学性能的影响。结果表明，有初始微观形貌缺陷的Ⅰ类AP局部有微裂纹或明显的突出点，且该类AP所制备的推进剂“脱湿”现象严重；拉伸断面出现AP的穿晶断裂现象，使得推进剂在常温（20℃）下的抗拉强度由0.99 MPa降至0.88 MPa，延伸率由48.2%降至36.6%；低温（-40℃）下的抗拉强度由2.86 MPa降至2.32 MPa，延伸率由62.5%降至23.5%。

针对硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂中硝酸酯迁移扩散影响装药服役寿命的问题，采用分子动力学模拟与液相色谱实验相结合，开展硝酸酯（NG/BTTN）在NEPE推进剂中扩散机理及扩散系数的理论计算研究，并探讨了温度对NG和BTTN在NEPE推进剂中扩散行为的影响。结果表明，NG/PEG体系中NG分子的空间位置对初始位置的偏离程度相比于BTTN/PEG体系中BTTN分子较大，且BTTN分子在两个温度条件下的扩散系数均小于NG分子；实验计算的NG和BTTN在55℃和65℃下扩散系数的数量级与分子动力学模拟计算结果相同，通过模拟计算得到两种温度下NG分子在共混体系中的扩散系数分别为3.42×10^-13 m²/s（65℃）和4.81×10^-14 m²/s（55℃），BTTN分子在共混体系中的扩散系数分别为2.93×10^-13 m²/s（65℃）和4.25×10^-14 m²/s（55℃）；随温度升高，硝酸酯分子的扩散系数增大，即迁移性增大，这与分子动力学模拟结果一致。

为研究高燃速推进剂改铵铜（GATo）的热安全性，采用差示扫描量热（DSC）法和热重（TG）法分析了GATo推进剂的热分解过程，计算了其热分解活化能（E_a）、指前因子（A）、分解温度（t_e0）、热爆炸临界温度（t₀）及热力学参数，并测试了压伸成型管状GATo及含溶剂GATo推进剂药浆的5 s延滞期爆发点及热爆发反应参数。结果表明，采用Kissinger法计算得到GATo推进剂的热分解活化能为139.1 kJ/mol，指前因子为7.5×10¹⁵ s^-1，分解温度为172.0 ℃；根据Hu-Zhao-Gao法计算得到GATo推进剂的热爆炸临界温度为182.8 ℃，低于RDX-CMDB推进剂GHT及GHQ；在升温速率为10 ℃/min时，GATo推进剂分解峰值温度的活化自由能（ΔG^≠）为113.8 kJ/mol，活化焓（ΔH^≠）为135.3 kJ/mol，活化熵（ΔS^≠）为29.7 J/（K·mol）^-1；压伸成型管状GATo与含溶剂GATo药浆的5 s延滞期爆发点分别为231和234 ℃，热爆发分解反应活化能分别为112和132 kJ/mol，表明溶剂对其热爆发分解反应活化能有较大影响。

以黏土颗粒为惰性添加剂制备出一种新型乳化炸药；采用探针法和铅柱压缩法分别测得该新型乳化炸药的爆速及猛度，并对黏土颗粒降低乳化炸药爆速的机理进行分析；通过水下爆炸试验测得不同配方的水下爆炸参数。结果表明，当黏土颗粒和玻璃微球质量分数分别在0~20%和5%~15%时，新型乳化炸药的爆速为2 815~4 420 m/s，猛度为7.9~18.9 mm；通过实验结果拟合得到新型乳化炸药爆速、猛度的经验公式分别为：D=4 923.1-9 930a-2 980b（m/s）、Δh=23.3-74a-20b（mm），其中，a、b分别为新型乳化炸药中玻璃微球和黏土颗粒的质量分数；水下爆炸实验结果表明，黏土颗粒含量对水下爆轰参数有着显著影响，当其质量分数达20%时，新型乳化炸药的峰值压力、冲击波冲量、比冲击波能、比气泡能和总能量相比传统乳化炸药分别下降了33.34%、13.19%、67.67%、71.73%和70.96%。

针对近年来新发现的典型高能物质特点进行了分类和性能总结，通过炸药类高能物质的能量特征研究了高功率密度能量的输出特性，得到了能量密度与能流密度的输出差异；从作用时间及空间特征尺寸角度重新认识了常规高能物质的高功率密度特性，并对未来的发展提出了展望。结果表明，高能物质能量的高功率密度输出能够达到其他常规材料所无法比拟的量级差距，优化高能物质的装填结构和能量激发序列设计能够使相同质量炸药的爆炸输出功率差别达到1~4个数量级，能量密度差别达到1~2个数量级，能流密度差别达到1~6个数量级。

采用高速扫描相机测量冲击波在JO-9159炸药试样和铝试样中的传播速度，用对比法得到JO-9159炸药强爆轰产物的雨贡纽关系。采用JWL与γ的联合方程描述炸药强爆轰产物的状态，基于实验结果确定了其状态方程的参数值。结果表明，该状态方程的p-V曲线与实验结果吻合较好。用JWL与γ律联合方程可较准确地描述JO-9159炸药强爆轰产物的状态。

采用溶液-水悬浮法，通过控制水料比、反应温度、搅拌速度等因素制备了纳米HMX基PBX。使用热重(TG)/差示扫描量热(DSC)同步热分析仪研究了其热分解特性。结果表明，纳米HMX基PBX热分解反应的DTG峰温、活化能和放热量分别为557.5K、270.5kJ/mol和816.3J/g；与微米HMX基PBX相比，纳米HMX基PBX的DTG峰温延后3.7K，活化能提高86.9kJ/mol，放热量增加158 /g。在558.3K以下，纳米HMX基PBX的安定性优于微米HMX基PBX。

为研究损伤炸药的安全性，在温度载荷和机械载荷的复合作用下，对TATB基PBX炸药药柱进行了较轻微和较强烈两种不同程度的损伤试验。测试了损伤前后PBX药柱的密度、超声波声速和增益值变化，采用隔板试验测试了冲击波感度。结果表明，经两种复合载荷作用后药柱的密度分别减小0.15%和2.16%，超声波声速减小0.97%和7.87%，增益值增加43.32%和49.07%；50%爆轰隔板厚度分别增加约2.08%和30.21%，表明复合载荷作用越强烈，药柱密度和声速值减小越明显，损伤越严重，冲击波感度越高。

利用分子动力学模拟研究了不同含氟聚合物（F2311、F2603及F2462）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）与Al2O3（0 0 1）晶面的相互作用以及SDBS与3种含氟聚合物的相互作用，进一步利用分子动力学计算了O2分子在不同构型的3种含氟聚合物膜中的扩散速率。以F2311为例，计算了不同分子链个数、温度和不同聚合度条件下O2分子在F2311膜中的扩散速率。结果表明，F2311、F2603及F2462与Al2O3（0 0 1）晶面的结合能分别为1798.24、3817.39及1047.22kJ/mol；SDBS与Al2O3（0 0 1）晶面的结合能显著大于含氟聚合物与Al2O3（0 0 1）晶面的结合能，并随着SDBS个数的增加而增大；F2311、F2603及F2462与SDBS的结合能分别为1218.97、1243.05及1338.06kJ/mol；O2在含氟聚合物膜中的扩散速率受聚合物种类及构型影响，O2在F2311膜中的扩散速率随着F2311分子链个数及聚合度的增加而减小，随着温度的升高而增大。

以5-氨基四唑为原料，经氧化、配位反应合成了含能配位化合物二水偶氮四唑四氨合铜（Ⅱ）［Cu(NH3)4］ATZ·2H2O。用元素分析和红外光谱分析对目标化合物的结构进行了表征，测量了不同合成条件下所得该配位化合物的形貌及性能，用DSC和TG-DTG考察了目标化合物的热性能。结果表明，最佳合成条件为：n（偶氮四唑钠）∶n（硫酸铜）∶n（氨水）=1.0∶1.2∶7.9，反应温度为55℃，目标化合物的收率为70%，产物呈颗粒状，具有良好的流散性。［Cu(NH3)4］ATZ·2H2O经脱水敏化后的产物为［Cu(NH3)4］ATZ，［Cu(NH3)4］ATZ具有良好的火焰感度和撞击感度，可用作起爆药和击发药。［Cu(NH3)4］ATZ·2H2O的机械感度比［Cu(NH3)4］ATZ低，不能用作起爆药和击发药。

利用混合炸药中TNT和RDX在溶剂中溶解度的差异，首先用甲苯萃取出梯黑铝炸药中的TNT，然后分别以丙酮和二甲基亚砜为溶剂，经萃取、冷却结晶，过滤得到RDX。用SEM和DSC对回收RDX进行形貌表征和热分析，用XRD对回收铝粉进行物相分析。结果表明，丙酮和二甲基亚砜中重结晶回收RDX的纯度分别为98.4%和97.8%，撞击感度分别为76%和84%，丙酮重结晶回收RDX晶体质量优于二甲基亚砜重结晶回收的RDX。回收RDX与原料RDX的特征温度基本相同，热安定性良好；回收的铝粉不含炸药，无明显氧化。

利用大型落锤和一级轻气炮加载装置对RDX基PBX炸药进行撞击加载实验，获取了不同应力率（0.314~9.83GPa/ms）下的力学响应特性及反应情况，探讨了应力率对该RDX基PBX炸药撞击安全性机理的影响。结果表明，随着应力率的增加，RDX基PBX炸药的撞击安全性降低；PBX炸药颗粒的变形速率随着应力率的增加而增大，热量无法被蜡状添加物在短时间内吸收，使得RDX颗粒温度迅速上升，这是RDX基PBX炸药撞击安全性下降的主要原因。

以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，丙酮为非溶剂，硝酸镍为添加剂，采用溶剂/非溶剂法将堆积密度较低的针状硝基胍重结晶制备成堆积密度较高的球形硝基胍。采用扫描电镜(SEM)和差示扫描量热法（DSC）分析了球形硝基胍的晶体形貌和热性能。讨论了影响硝基胍堆积密度的主要因素，确定了制备较高堆积密度的球形硝基胍的工艺条件。结果表明，在温度为80 ℃，溶剂与非溶剂体积比为1∶3，添加剂质量分数为0.005%，搅拌速率为400r/min的条件下，制备的球形硝基胍堆积密度最大，为1.08g/cm3，球形硝基胍的热分解温度较文献值略有提高。