从含能材料领域的最近发展成果出发，讨论了该领域的主要研究方向,重点论述了当前含能材料物理化学性能理论预估的最新成果，主要包括量子化学、分子动力学或者半经验QSPR建模的方法预估含能材料的感度、燃烧爆轰性能、反应活性、固化机制与力学性能的研究进展。总结了目前存在的主要技术壁垒，包括缺乏完备统一的含能材料性能标准实验数据库，没有自主知识产权的商业化含能材料性能计算软件，且国际上商业软件对含能材料的物理化学性能的可靠预测仅局限于爆轰性能和燃烧性能。文献调研表明，我国需要进一步加强该领域研究，最终建立一个能评价含能材料性能与安全的综合软件平台。附参考文献90篇。

阐述了不同包覆材料对硼颗粒的包覆机理，从5个方面总结了硼颗粒包覆材料的选取原则，包括：去除硼颗粒表面氧化膜、提高燃烧温度、降低硼的点火温度、提高表面相容性、催化硼颗粒的氧化反应。总结了沉淀法、表面反应包覆法、高分子吸附聚合法、气相包覆法和机械球磨法等多种硼颗粒包覆工艺的研究状况，分析并比较了不同工艺的作用机理和实际应用效果。介绍了现代硼颗粒表面包覆效果测试技术的特点和应用范围。评述了目前硼颗粒包覆技术的研究现状和不足，并对未来的研究方向进行了展望。附参考文献46篇。

介绍了联合效应炸药的理论模型、配方发展、能量特性和应用前景，总结了联合效应炸药能量特性的影响因素，分析了联合效应炸药的发展趋势，指出联合效应炸药未来可用于多功能弹药、机载弹药、火箭弹、灵巧弹药和单兵武器等多种武器装药，特别提出了微观结构可以通过影响反应动力学特性来决定炸药的能量输出结构。建议今后加强本征爆轰理论、金属燃料和黏结剂的选择以及微观结构等方面的研究。

介绍了固体推进剂中铝的凝聚相燃烧产物种类及收集方法；分析了铝粉在燃烧表面区域的团聚物演化过程；综述了氧化剂粒径、燃烧压强、铝粉粒径和推进剂燃速对铝团聚的影响，并总结了各因素的作用原理；介绍了抑制铝粉团聚的方法。建议进一步开展铝团聚机理研究，深入揭示推进剂燃烧凝聚相及气相环境对铝团聚行为的影响，构建基于推进剂燃烧物理过程的铝团聚仿真模型，掌握满足高能量要求的铝团聚抑制技术。附参考文献74篇。

介绍了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）的固体推进剂装药羽流流速测量新方法。选用推进剂燃烧产物H₂O分子在1392nm处的吸收谱线，通过频率标定、交叉布置光路，利用多普勒频移效应可反演流速。在静态试验中对比了羽流流速特性曲线和发动机内压强曲线，验证了该技术用于固体推进剂装药羽流流速测量的可行性。研制了紧凑型测量样机，采用锂电池供电，响应时间30ms，质量2kg，功耗小于5W，在线反演流速并存储结果。进行随火箭橇飞行的动态测试，获得了有效的羽流流速结果。结果表明，TDLAS技术可用于测量随发动机飞行的动态羽流流速，是获取推进剂装药实时在线燃烧状态参数的有效途径。

为探索高氢含量硼烷合乙二胺储氢材料在空气中的燃烧性能，使用气相合成方法制备了硼烷合乙二胺（EDAB）微米颗粒。通过连续激光点火实验，测试了其点火和燃烧参数；通过在氮气和空气中的热解实验，研究了其燃烧过程机理。结果表明，硼烷合乙二胺的燃烧具有点火延迟时间短、点火能量低的特点，在常温常压静止空气流中，点火功率密度为10⁹W/m²量级时，微米级硼烷合乙二胺的点火延迟时间为0.0002~0.0009s，最小点火能量仅0.0001J；其连续激光点火燃烧过程分为两个阶段，分别产生亮蓝色与黄色火焰。结合材料在氮气及空气中的热解行为，推测该材料燃烧第1阶段蓝色火焰对应其热解释放氢气的燃烧，第2阶段的黄色火焰对应其骨架高温裂解所生成挥发物的燃烧。

运用密度泛函理论（DFT），在Material Studio程序包的GGA-PBE、 GGA-BLYP、 GGA-PW91泛函结合DNP基组水平上，计算了7种常见金属氧化物的铝热反应焓。将计算值与实验值进行对比，确定出最佳计算基组水平。在此基础上，对6种铁酸系列复合金属氧化物（CuFe₂O₄、NiFe₂O₄、CoFe₂O₄、MgFe₂O₄、ZnFe₂O₄、MnFe₂O₄）的铝热反应焓进行了理论计算，并运用盖斯定律导出其标准摩尔生成焓。结果表明，GGA-PBE/DNP方法计算的标准摩尔反应焓精度高、误差小，平均误差7.072kJ/mol；在GGA-PBE/DNP水平下，6种复合金属氧化物的铝热反应焓分别为-3695.02、-3388.53、-3380.13、-841.06、-3142.57和-2738.40kJ/mol，与等量物理混合金属氧化物的铝热反应焓相差不大。6种复合金属氧化物标准摩尔生成焓为-992.96、-1092.12、-1090.13、-1431.13、-1185.15和-1311.78kJ/mol。

为了解声场中铝粉的燃烧特性，建立了甲烷平面燃烧器，利用外置喇叭产生振荡，进行了微米级铝粉的燃烧实验。研究了铝粉在不同振荡频率下的分布燃烧响应特性及粒径分别为10、20、30 μm的3种铝粉颗粒的燃烧特性和产物的阻尼特性。结果表明，振荡频率不同时，铝粉燃烧对振荡压强的增益作用不同，粒径为20μm铝粉燃烧，在振荡频率200Hz和300Hz时增益作用明显。铝粉粒度越大，分布燃烧增益越大。粒径为10μm铝粉对燃烧器高频振荡阻尼最大。随着铝粉粒度增加，燃烧产物颗粒对高频压强振荡的阻尼减小。

从双核二茂铁衍生物（DFD）分子结构入手，分析了DFD与AP之间的反应特性，研究了DFD分子结构特性与超细AP/DFD二元体系撞击感度间的结构-性能关系。找到了用于分析DFD与AP之间反应特性的DFD分子特征参数。结果表明，双核二茂铁衍生物负电性二茂铁基的静电势、NH⁺₄-DFD分子平均结合能与超细AP/DFD二元体系的撞击感度直接相关。由于DFD分子结构的差异，桥联基团为亚甲撑的DFD组和对称性分子结构的DFD组的两个参数与超细AP/DFD二元体系撞击感度的相关性不同。对于桥联基团为亚甲撑的DFD，分子中负电性二茂铁基的静电势越小，NH⁺₄-DFD分子平均结合能越大，超细AP/DFD混合物的撞击感度越高；对于对称性DFD，负电性二茂铁基的静电势和NH⁺₄-DFD分子的平均结合能越小，DFD分子的前线轨道能级越大，超细AP/DFD混合物的撞击感度越高。

采用闪速差示扫描量热法（Flash DSC）对硝酸铵（AN）的晶型转变与结晶特征进行研究，获得了相应转变过程的特征规律并根据Kissinger方程计算了相变动力学参数。结果表明，随着升温速率从100K/s增加到5000K/s，AN各相变的峰形在逐渐增宽，Ⅴ→Ⅳ型晶转起始温度显著向低温漂移，Ⅳ→Ⅲ型、Ⅲ→Ⅱ型、Ⅱ→Ⅰ型晶转起始温度略向高温漂移。从-10~-3500K/s的降温速率试验中，AN可逆的各级相变均存在显著“过冷”现象，AN的结晶峰温、Ⅰ→Ⅱ型、Ⅱ→Ⅲ型、Ⅲ→Ⅳ型晶转峰温均向低温方向偏移，AN在-10~-500K/s和-1000~-3500K/s两种降温速率范围下其结晶、Ⅰ→Ⅱ型晶转、Ⅱ→Ⅲ型晶转活化能值Ea分别为761.11、570.98、700.71kJ/mol和102.48、82.16、166.76kJ/mol，指前因子ln(A/s-1)分别为-213.27、-183.76、-267.25和-29.26、-26.71、-64.38。

运用分子动力学模拟(MD)研究了固体推进剂组分1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)、硝化甘油(NG)、奥克托金(HMX)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、葵二酸二辛脂(DOS)和二乙基二苯脲(EC)的性质及其相容性；在COMPASS力场下，模拟计算了上述化合物及其共混体系的结合能、内聚能密度、溶度参数和共混体系分子间的Flory-Huggins相互作用参数；通过比较溶度参数差值(Δδ)、FloryHuggins相互作用参数等预测了推进剂组分间的相容性；通过结合能分析，揭示混合物组分分子的相互作用本质。结果表明，BTTN、NG均与EC相容，HTPB与DOS是相容体系，而HTPB/NG、HMX/BTTN和HMX/NG体系均为不相容体系。

采用一锅法制备了新型高氮化合物——一水合双四唑乙烷氨基胍盐（CH₇N₄·C₄H₄N₈·H₂O）。用红外光谱和元素分析对其单晶进行了表征，用X射线单晶衍射法测定了其晶体结构；用TG-DTG法和DSC法测试了其热性能；用Kissinger法和Ozawa法计算了其非等温动力学参数；用氧弹量热法测试了其燃烧热；用K-J方程计算了其爆速、爆压，并测试了其机械感度。结果表明，该晶体属于单斜晶系，空间群为C2/c (No.15)，晶胞参数为：a=1.1261(2)nm,b=0.71062(14)nm,c= 2.7241(5)nm,β=95.95(3)°,V=2.1682(8)nm³,Z=4, 理论密度为1.527g/cm³；该化合物在289.3℃开始分解，具有良好的热稳定性，其非等温动力学反应活化能为219.05kJ/mol，指前因子lg（A/s^-1）为38.61；燃烧热为9.515MJ/kg,生成焓为2892.2kJ/mol，爆速为6.95km/s，爆压为19.3GPa；撞击感度高于50cm，摩擦感度为0，表明该化合物具有较低的机械感度和良好的热稳定性。

采用十六烷基三甲氧基硅烷对FOX-7表面进行疏水处理，并制备了FOX-7/HTPB药浆；通过傅里叶红外光谱对其表面包覆物进行了表征，并测试了FOX-7与水、HTPB预聚体的静态接触角；采用旋转黏度计研究了FOX-7表面疏水特性对药浆流变特性的影响。结果表明，FOX-7表面包覆有十六烷基三甲氧基硅烷；经过表面处理后的FOX-7与水、HTPB预聚体的静态接触角分别由0°、110.78°增至151.44°、135.12°，表面疏水性增强；与未处理的FOX-7颗粒相比，表面疏水处理后的颗粒填充药浆表观黏度增加，黏流活化能降低。药浆触变性发生显著变化，在40℃和50℃下，经过表面疏水处理的颗粒填充药浆在经过剪切后，其流度特性更加偏离牛顿流体，而随着温度上升，其流变特性更加接近牛顿流体。

为了对一定空间分布范围内的推进剂羽流烟雾进行光透过率的动态测量，建立了固体推进剂羽流烟雾遮蔽能力的视频图像测试系统。处理测量图像与背景图像获得测量图像的对比度，转换中性衰减片的测量结果为透过率。根据测量模型建立了测试系统，并进行了验证测试。结果表明，视频图像测量方法具有较大的空间测试范围，可以获得烟雾分布等更多信息，减小了环境背景光辐射的干扰。该方法所得数据的重复性好、系统稳定性好，可用于推进剂羽流烟雾光透过率的准确测量。

采用水热法制备了纳米Fe₂O₃，并用超声分散法将其与纳米Al颗粒复合制备了超级铝热剂Al/Fe₂O₃，利用X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电镜及能量散射光谱仪（SEM-EDS）对复合物的物相、组成、形貌和结构进行了分析表征，采用差示扫描量热法（DSC）和热红联用技术（TG-FTIR）研究了Al/Fe2O3对硝化棉（NC）热分解过程的影响。结果表明，Al/Fe₂O₃NC和NC的热分解过程遵循Avrami-Erofeev 方程f(α)=1.5(1-α)［-ln(1-α)］^1/3；超级铝热剂Al/Fe₂O₃可降低硝化棉的表观活化能、临界点火温度和临界爆炸温度，在促进硝化棉O-NO₂键断裂和凝聚相二次自催化反应中起到至关重要的作用。

运用合理的简化假设，建立杆状发射药内孔通道燃气流动模型，利用Fluent软件求解器对长径比为40的某一特定单孔杆状发射药燃气在内孔的流动过程进行了数值模拟，在给定初始压力和温度的条件下模拟内孔燃气的速度分布及压力分布，并进行分析。结果表明，径向由孔中心到孔壁，燃气流速逐渐减小，压力逐渐增大；轴向燃气流速先逐渐减小，压力先逐渐增大，在10 mm处突然形成速度和压力的震荡波，并随时间沿轴向传递，5 ms后速度趋于平稳波动，压力整体保持波动并持续上升，但各点压力最终都保持稳定。

为了研究粒径为50nm的纳米镍粉（nano-Ni）对含Al改性双基（Al-CMDB）推进剂、含六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）改性双基（CL-20-CMDB）推进剂燃烧性能的影响，通过吸收-压延的方法制备了推进剂样品，用靶线法测试了推进剂的燃速，并计算了压强指数。通过电镜扫描、火焰照片、燃烧波、熄火表面形貌及元素分析和DSC分析了纳米镍粉对Al-CMDB推进剂燃烧性能影响的原因。结果表明，在Al-CMDB推进剂中加入nano-Ni可大幅度提高推进剂燃速，降低推进剂的压强指数；当加入质量分数0.7%的nano-Ni时推进剂10MPa的燃速达到35.59mm/s，8～20MPa压强指数从0.43降低至0.17，15～20MPa出现麦撒效应。在CL-20-CMDB推进剂中加入质量分数0.5%的nanoNi能明显提高推进剂的中低压（4～10MPa）燃速，8～20MPa压强指数约为0.01， 15～20MPa出现麦撒效应。

以5,5′-联四唑-1,1′-二羟基二水化合物(H₂BTO·₂H₂O)和2-甲基咪唑为原料合成了一种新的5,5′-联四唑-1,1′-二氧-2-甲基咪唑含能离子盐（M₂BTO）。采用X-射线单晶衍射、FT-IR、1H NMR、13C NMR和元素分析进行了结构表征；利用差示扫描量热分析(DSC)和热重微分热重分析(TG-DTG)研究了该含能离子盐的热分解过程及其非等温分解反应动力学；利用Kamlet-Jacobs经验公式对其爆速、爆压参数进行了理论计算；采用WL-1型撞击感度测试仪测定了M2BTO的特性落高H₅₀；采用Kissinger法和Ozawa法计算了其反应活化能。结果表明，M2BTO晶体属于三斜晶系，P1空间群，晶胞参数为：a＝0.53860(5) nm，b＝0.7266(6) nm，c＝1.11149(11) nm，V＝401.00(6)×10-³nm3，ρ＝1.534 g/cm³，Z＝1；M₂BTO分解峰值温度为542.1K，TG曲线上只存在一个失重阶段，该阶段位于503.5～568.2K，失重为78.2%，表明其有较好的热稳定性；表观活化能为134.7 kJ/mol（Kissinger法）和136.7 kJ/mol（Ozawa法），二者一致性较好，指前因子1n(A/s^-1)=29.33；其爆速、爆压的理论计算值分别为 7104 m/s、20.23 GPa,特性落高(H₅₀)大于61.0 cm。

为考察六氯环三磷腈（HCCT）作为降速剂对RDX-CMDB推进剂燃速、安定性、爆热、机械感度、力学性能的影响，测试了HCCT与RDX-CMDB主要组分的相容性，并采用靶线法、甲基紫法、绝热法等测试了3种不同HCCT含量的RDX-CMDB推进剂的性能。结果表明, HCCT与RDX-CMDB推进剂主要组分NC+NG及RDX的相容性较好，HCCT的加入使推进剂在2～6MPa压强下燃速降低，燃速压强指数升高，爆热降低，摩擦感度和撞击感度降低，抗拉强度及延伸率基本不变，对推进剂的化学安定性没有影响。

为研究冷壁效应作用下火药燃烧过程及其影响规律，采用常压燃烧实验和定容燃烧实验研究了双基药在壁面基体材料冷壁作用下的燃烧特性。结果表明，常压与定容燃烧条件下冷壁效应作用都会使双基药的燃烧变得不稳定，燃烧速率明显变慢，并在一定条件下燃烧熄灭并形成残药；随着基体材料热传导率的提高，冷壁效应作用效果逐渐增强，导致双基药燃烧时间延长，燃烧最大压力和燃烧速率都逐渐降低。

以一种中高燃速改性双基推进剂配方为基础配方，添加不同粒度的Al₂O₃及不同品种的内弹道稳定剂，研究了6~20MPa下推进剂燃速和燃速压强指数的变化规律，并对其燃烧机理进行了分析。结果表明，添加Al₂O₃后推进剂的燃速降低,且随着压强的升高，燃速降低的幅度减小；不同品种的内弹道稳定剂对燃速及燃速压强指数降低和提高的幅度不同，TiO₂提高了推进剂高压段的燃速，MgO几乎不影响推进剂燃速，而Al₂O₃、ZrO2均降低了推进剂的燃速。添加不同粒度的Al₂O₃后，均使燃烧表面的催化剂含量（浓度）降低，改变了催化剂的催化效率，从而导致添加芳香铅A催化剂的推进剂中Al₂O₃粒径分别为10μm和2.5μm时，燃速相应降低0.25mm/s和1.25mm/s。不同品种的内弹道稳定剂对燃烧表面催化剂含量、分散均匀性、催化活性的影响不同，TiO2、MgO的活性高于Al₂O₃和ZrO₂，从而表现出添加TiO₂、MgO的推进剂燃速高于添加Al₂O₃、ZrO₂的推进剂。