根据化学结构不同将镁基储氢材料分为镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物3类，分别介绍了3类镁基储氢材料在含能材料中应用的研究进展；分析了镁基储氢材料在含能材料中的应用前景和存在的问题；介绍了计算机模拟技术在研究镁基储氢材料对推进剂热分解影响中的应用情况。结果显示，镁基储氢材料能够通过促进含能材料的热分解过程提升其能量水平，同时其较高的热稳定性有利于改善含能材料组分的相容性和安定性。镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物均可显著提高固体推进剂和炸药的应用性能。因此,镁基储氢材料在含能材料领域具有广阔的应用前景。附参考文献47篇。 

系统介绍了多种石墨烯的制备、改性和复合方法，制备方法主要有机械剥离和湿法剥离，改性方法主要有非共价改性和共价改性，复合方法主要有非原位合成和原位合成。从石墨烯在固体推进剂中应用的角度分析比较了不同制备方法的优缺点，指出今后用作燃烧催化剂的石墨烯及其复合材料的制备技术重点应集中在如下几方面：(1)将微乳液法等纳米材料制备方法应用于石墨烯复合材料制备中；(2)应加强负载有机金属盐和含能催化剂的石墨烯负载型燃烧催化剂的研究；(3)开展石墨烯负载物的晶体生长研究。附参考文献57篇。

The investigation aims at the expansion of the basis of formulations of solid composite propellants by introducing new compositions with lower sensitivity to mechanic impact and improved thermal stability. The formulations based on trinitropyrazole (TNP) contains a binder (a hydrocarbon or active one), aluminum and inorganic oxidizer ADN. The results show that a binary formulation TNP + active binder (18%-19%)(volume fraction) with no metal is well designed which would achieve high specific impulse (at P_c∶P_a=40∶1) of 248 s, high density of 1.80 g/cm³ and combustion temperature Tc about 3450 K. In terms of energy, metalfree compositions with TNP lose a bit to those with HMX, only if HMX fraction in formulation is higher than 45%-50%.



为确定部分结构未知的工业级聚叠氮缩水甘油醚（GAP）中的残余氯含量，通过工业级低聚GAP（GAP-R） 充分叠氮化制备了无氯低聚GAP（GAP-P）。采用电喷雾四级杆飞行时间质谱（ESI-Q-TOF-MS）、核磁共振定量碳谱(¹³C NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对GAP-R和GAP-P进行了精细的结构分析。确定了GAP-R中引发剂残基、残余氯含量、氯原子位置、平均聚合度和数均分子质量的分析方法。结果表明，GAP-R中引发剂残基为丙撑基，残留氯原子存在于GAP中间的结构单元上，氯含量为3.39%，平均聚合度为3.70，数均分子质量为439.57g/mol。 

以三聚氯氰为前驱体，通过亲核取代反应，得到硝基芳环均三嗪中间体；再将中间体与NaN3反应，得到4种新型叠氮-均三嗪类含能化合物：4,6-二叠氮基-N-（2-硝基苯基）-1,3,5-三嗪-2-胺基、4,6-二叠氮基-N-（3-硝基苯基）-1,3,5-三嗪-2-胺基、4,6-二叠氮基-N-（4硝基苯基）-1,3,5-三嗪-2-胺基、2,4-二叠氮基-6-（2-（2,4-二硝基苯基）肼基）-1,3,5-三嗪；采用IR、 ¹H NMR、 ¹³C NMR、 MS等对4种化合物的结构进行了表征；采用TG-DSC研究了4种化合物的热力学性能；通过B3LYP/6-311G**方法预估了化合物的理论密度、标准生成焓、爆速和爆压。结果表明，4种化合物具有较好的热稳定性，叠氮基的引入使其具有较高的正生成焓。综合4种叠氮均三嗪类含能化合物的性能，化合物2,4-二叠氮基-6-（2-（2,4-二硝基苯基）肼基）-1,3,5-三嗪的性能较佳。

采用分子动力学模拟研究了不同温度和压强条件下PBX9501炸药的热感度、热膨胀和力学性能。通过体系中各组分最大引发键键长的变化判断温度对其热感度的影响；预测了PBX9501体系在不同温度下的热膨胀系数；采用静态力学理论分析其力学性能随温度和压强的变化。结果表明，在295~450K，随温度的升高，PBX9501炸药的敏感性增大，且在375K时其引发键的最大键长显著增大；热膨胀系数随温度升高而减小；随温度升高其脆性越明显，随压强的增加其韧性越好。

依据共晶形成的氢键规则，搭建了7种CL-20/1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）共晶模型; 采用分子动力学(MD)模拟研究了CL-20/FOX-7共晶形成的可能性;通过径向分布函数(RDF)考察了共晶模型内分子的相互作用力;采用X-射线粉末衍射(XRD)模拟分析了共晶模型与纯组分间衍射峰的区别。结果表明，FOX-7和CL-20分子间存在较强的氢键和范德华力，7 种共晶模型的结合能大小顺序为: E_b(1 0 1)＞E_b(1 1 -1)＞E_b(随机晶面)＞Eb(0 1 1)＞E_b(0 0 2)＞E_b(1 1 0)＞E_b(1 0 -1);7种共晶模型的分子间作用力以FOX-7取代CL-20(1 0 1)、(1 1 -1)晶面较强；7种共晶模型的XRD衍射峰相较纯组分CL-20或FOX-7区别较大。据此推测在制备CL-20/FOX-7共晶过程中，FOX-7取代CL-20(1 0 1)晶面的共晶模型易于形成。

为了解熔铸载体炸药凝固过程中温度及缩松规律，以TNT、DNAN和DNTF 3种单质炸药为研究对象，使用铸造软件ProCAST对3种载体在铜模具中自然凝固时轴向不同位置处温度变化及总体缩松情况进行了模拟计算，并针对模拟工况进行了试验验证；通过热电偶温度传感器测量并记录温度曲线；对凝固后的药柱进行机械剖分并观察缩松情况。结果表明，TNT、DNAN和DNTF的凝固点分别为81、 90 和109℃；TNT及DNAN凝固偏向于逐层凝固，而DNTF凝固则接近于体积凝固；3种单质炸药凝固过程中温度模拟结果准确度高，平均误差均小于10%；缩松预测计算结果同试验结果一致；模拟计算精度能够满足工艺实践的需求。 

 

为了研究老化对炸药性能的影响，对自然贮存的3种熔铸炸药TNT/RDX、TNT/RDX/Al和TNT/HMX/Al进行了加速老化试验。通过扫描电镜、真空安定性试验研究了老化前后3种炸药的微观形貌和安全性能，并测试了老化前后3种炸药的感度和爆速。结果表明，老化后炸药颜色变深，体积膨胀，质量变轻。样品的放气量小于2mL/g，热感度变化也较小。机械感度的变化与炸药组分和老化方式有关。TNT/RDX的爆速随着贮存时间的增加而降低，与整体加速老化情况一致，TNT/RDX/Al 和 TNT/HMX/Al的爆热随贮存时间的增加变化趋势相反，说明两者老化机理可能不同。

采用溶液-水悬浮法，以F₂₆₀₂为黏结剂，Span-80、Tween-80、PVA、糊精为表面活性剂，制备了HMX基PBX；采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差式扫描量热仪（DSC）对其进行了表征和热分析，并测试了其撞击感度。结果表明，加入表面活性剂包覆后未改变HMX的晶体结构；以Span-80为表面活性剂时包覆得到的HMX基PBX表面最光滑，包覆密实且无明显外漏现象；加入表面活性剂Span-80、Tween-80、PVA、糊精后得到的HMX基PBX的表观活化能分别为438.05、217.74、406.64、356.14 kJ/mol，与未加表面活性剂的样品相比降低了35.52、255.83、66.93、117.43 kJ/mol；加入Span-80的HMX基PBX热爆炸临界温度约上升1℃，表明对PBX的安定性无明显影响，撞击感度特性落高（H₅₀）由44.9 cm增加到63.2 cm，提高了40.76%。

为了评估炸药在密闭/半密闭结构内的爆炸性能，通过自建的顶盖举起试验装置对5种典型炸药装药进行了内爆炸试验,利用冲击波超压和顶盖的举起位移评估了其内爆炸威力。结果表明，冲击波超压高的炸药，内爆炸性能不一定好，炸药的空中爆炸性能与内爆炸性能具有显著的差异；顶盖举起最大位移与炸药的非同步自氧化燃烧热具有线性关系，关系式为x_max=17.717ΔH_as-5.322，相关系数R₂=0.9917；内爆类炸药应具有高燃烧热、高非同步自氧化燃烧热和适中的爆速。

采用差示扫描量热法研究了DNTF和TNT在不同升温速率下的热分解特性；利用Kissinger方法计算和对比分析了DNTF和TNT的热分解反应动力学参数、热爆炸临界温度和热力学参数。结果表明，DNTF的热分解过程不同于TNT，DNTF的热分解经历了两个阶段，其中第1阶段为主要部分。DNTF的活化能为168.85kJ/mol，比TNT高约58kJ/mol，表明DNTF在低温下有良好的热稳定性。然而，除自由活化能外，DNTF的其他热力学参数均比TNT高。DNTF的热分解峰温和热爆炸临界温度都比TNT小。因此，与TNT相比，DNTF的热稳定性差。

为了快速检测HMX中杂质晶型α-HMX的含量，在制备建模样品的基础上，利用近红外光谱技术，采用偏最小二乘法建立了HMX光谱与其α-HMX杂质晶型含量的计算模型。讨论了建模样品的代表性、模型光谱范围的选择及模型的优化过程。结果表明，模型具有广泛代表性，最佳光谱范围为6476～6446cm^-1和4602～4424cm^-1，交互验证决定系数（R₂）为0.996，参考值交互验证残差均方根（RMSECV）为0.20%；外部验证的残差均方根（RMSEP）为0.27%；该法误差均小于0.13%，标准偏差为0.1%；近红外光谱法操作简单、快速、无损、绿色环保，可用于HMX中αHMX杂质晶型含量的检测。

采用Cu^2+/H₂O₂法降解高浓度偏二甲肼(UDMH)废水，以废水中UDMH的去除率作为检测指标，通过正交实验确定了该反应的主要影响因素及最佳工艺条件，考察了最佳工艺条件下的降解效果；针对化学需氧量（COD）去除率低的问题，探讨了降解中间产物甲醛和亚硝基二甲胺的变化规律。结果表明，H2O2摩尔投加量为UDMH完全矿化理论摩尔投加量的1.5倍（1.5Qth）、初始pH值为9、Cu^2+/H₂O₂摩尔比1∶10、反应温度为20℃、反应进行120min后，废水中UDMH的降解率达98.88%，COD去除率达92.59%。但Cu^2+/H₂O₂法处理时产生有毒中间产物亚硝基二甲胺和甲醛，反应后期甲醛迅速降解，而亚硝基二甲胺则难以去除。

基于可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术，利用吸收光谱中1392nm附近的H₂O吸收谱线，测量了双基推进剂和改性双基推进剂装药在Ф50mm标准缩比发动机中燃烧后产生的排气羽流的流速。结果表明，双基推进剂装药的流速在达到第1个峰值后有稍许下降，随后缓慢上升，进入位于0.90~1.39s的平台区；而改性双基推进剂装药的流速在达到1100m/s后直接进入位于0.33~0.88s的平台区，而流速在该区域内呈现下降趋势；上述两种装药的排气羽流流速曲线的变化趋势与燃烧室内压强曲线一致，但由于流速测量点距喷口有一定距离，导致其与压强曲线相比有一定程度的滞后；双基和改性双基两种推进剂装药在距发动机喷口30cm处的平均羽流流速分别为831.8和1057.5m/s。

为研究环境气体氧含量对硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂激光点火过程的影响，采用CO2激光辐射点火并利用高速摄影仪记录NEPE推进剂的点火过程，讨论了环境气体氧含量对NEPE推进剂初焰位置与点火延迟时间的影响。结果表明，当环境气体氧含量小于NEPE推进剂热解产物中氧化性气体含量时， NEPE推进剂点火的气相反应发生在推进剂热解产物的分散区，初焰紧靠NEPE推进剂表面，环境气体氧含量变化不影响NEPE推进剂的点火延迟时间；当环境气体氧含量大于NEPE推进剂热解产物中氧化性气体含量时， NEPE推进剂点火的气相反应发生在推进剂热解产物与环境气体的扩散区，初焰远离NEPE推进剂表面，此时由于扩散区氧含量高于NEPE推进剂热解产物分散区氧含量，NEPE推进剂的点火延迟时间减小。

为评价新型高氮化合物3,5-二硝氨基-1,2,4-三唑肼盐（HDNAT）作为固体推进剂组分的应用潜力，采用NASA-CEA软件，在标准条件下(pc∶p0=70∶1)，计算了含HDNAT的丁羟推进剂（HTPB）、聚叠氮缩水甘油醚（GAP）推进剂和改性双基推进剂（CMDB）的能量特性。绘制了HTPB/Al/AP/HDNAT推进剂（金属Al的最大质量分数为20%）的标准理论比冲I_sp、特征速度C*、燃烧温度Tc、燃气平均相对分子质量Mw的等性能三角图。结果表明，HDNAT单元推进剂的比冲为2533.0N·s/kg；在HTPB推进剂中，当HDNAT质量分数为50%时，I_sp最大为2658.0N·s/kg，较基础配方提高了326.6N·s/kg；在GAP推进剂中，当HDNAT质量分数为30%时，I_sp最大为2529.0N·s/kg，较基础配方提高了252.7N·s/kg；在CMDB推进剂中，当HDNAT质量分数为27%时，I_sp最大为2593.1N·s/kg，较基础配方提高了57.3N·s/kg。

为了建立HAN基液体推进剂喷雾场液滴尺寸分布的简化模型，基于最大熵原理，在质量守恒与概率和为定值的约束条件下，用拉格朗日因子法则推导了液滴尺寸分布函数，将该函数应用于HAN基液体推进剂模拟工质喷雾场液滴尺寸的预估；采用相位多普勒粒子动态分析仪（PDA）测量了HAN基液体推进剂模拟工质在1.8~2.6MPa喷射压力下对撞式喷嘴雾化液滴尺寸分布；通过最小二乘法优化Nukiyama-Tanasawa分布函数式中的q值对数目微分分布进行了修正，拟合得到q值与喷射压力p之间的函数关系为q(p)=-0.344p²+1.525p+1.268。结果表明，计算得出的液滴尺寸数目微分分布与HAN基液体推进剂喷雾场实测数据变化趋势相符，表明建立的液滴尺寸分布模型是合理的。

为研究六棱柱形战斗部预制破片的杀伤效果，建立了正六棱柱战斗部的三维模型，并以等高、等外径的普通圆柱形战斗部为对照组，利用LS-DYNA软件分别模拟了二者在端面中心起爆与偏心两线起爆时对破片的驱动过程，分析了破片的速度与密度增益，并设计了实弹试验对模拟结果进行了验证。模拟结果表明，偏心两线起爆时，六棱柱形战斗部和圆柱形战斗部破片速度的增益分别为9.2%和12.2%，与试验值的误差均在10％以内。试验结果表明，与端面中心起爆的圆柱形战斗部相比，六棱柱形战斗部在端面中心起爆和偏心两线起爆时分别可使破片密度提高53.6%和74.1%，且使破片在较远距离处仍有较优的聚集效果。

采用近红外光谱法快速测定了单基发射药中二苯胺（DPA）的含量。评价了多个光谱预处理方法的优化效果，采用反向偏最小二乘法（biPLS）优选了建模波段（4698~4991、6464~6761和9414~9708cm-1），并根据光谱分析结果和回归系数图解释了波段的选择。基于建模参数优化结果建立了二苯胺定量模型，并对模型进行了重复性验证。研究了环境温度对模型预测结果的影响。结果表明，确定的最佳光谱预处理方法是标准正态变换（SNV）、一阶导数和平滑的组合；模型校正相关系数和验证相关系数(Rp)分别为0.9953和0.9885，预测均方根误差RMSEP为0.1635；重复性极差和标准偏差均低于0.1%；环境温度的变化对模型预测的影响不显著。该方法可用于快速检测单基发射药中的二苯胺含量。

通过配方调节与工艺控制得到3种不同结构的泡沫发射药，讨论了泡孔结构形成的影响因素；采用密闭爆发器实验和恒压燃速测试实验研究了不同结构泡沫发射药的燃烧性能。结果表明，控制气体生成速率、添加RDX颗粒、调节NC含氮量和发泡时间能够有效控制泡沫发射药的泡孔结构；皮芯结构泡沫发射药具有渐增燃烧特性，发泡区的动态活度可达不发泡皮层的2.4倍以上；独立泡孔结构的泡沫发射药在100MPa下燃速可达未发泡样品的30倍；非独立孔隙结构的泡沫发射药不同方向上的燃速差异显著，密度为1.37g/cm³的样品100MPa下轴向燃速最高可达3.860m/s。

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。