一九八一年六月至七月间,本文三位作者,赴西德参加了第十二届国际火炸药年会(简称第十二届ICT年会)。在会上李福平同志作了论文报告。因为这是我国第一次在该年会上宣读论文,所以受到了与会代表们的热烈欢迎。会后他们还参观了佛朗霍夫火炸药研究所(Fraunhofer-Institut für Freib-und Explosivstoffe,简称为ICT),西德化工研究院(Bundesinstitut füür chemisch-technische Untersuchungen、简称为BIC

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.

钝感梯黑铝型注装混合炸药被广泛地应用于航弹、导弹、深水炸弹、鱼雷等各种常规武器的装药中。对于此种类型炸药,美国早已研制成代号为HBX的几个品种,HBX—6配方中TNT的含量为30%,RDX含量为45%,铝粉含量为20%,钝感剂腊加上其它成份占5%,配方中虽含腊达4.2%,但腊在药浆中很少飘浮,注成药柱后不形成腊套,药柱各部位的成份均匀。

(dp/dt)max是小型密闭压力容器法(MCPVT)中用来表征自反应物质受热分解反应激烈程度的物理量.本文在大量实验的基础上,通过线性回归推导出了X(样品容器容积V、升温速率R及样品质量m)与(dp/dt)max的数学关系式,已知X0时的(dp/dt)max0,就可求得任意X下的(dp/dt)max,与实测值比较,结果表明,利用该关系式计算的结果较为可靠.从而为MCPVT最终成为国际上评价自反应物质受热分解反应激烈程度标准方法奠定了基础.

从丁羟推进剂的燃烧波结构出发,分析了高低压下推进剂燃烧火焰结构和燃面结构的变化,并借助燃速表达式阐明气固两相的传热传质是影响燃速的重要因素。综述了HTPB、AP粒径分布、RDX和HMX粒径等对丁羟推进剂高压燃速的影响,总结了金属氧化物、二茂铁及其衍生物、纳米催化剂、碳材料及其复合物、复合燃速调节剂在燃烧性能调控方面的研究进展,并分析了高压下丁羟推进剂发生燃速突增的可能原因。最后指出今后应加强以下几方面研究:(1)研究配方对丁羟推进剂高压燃烧性能的影响,阐明燃速拐点压强的变化规律;(2)研究压强对丁羟推进剂中各个组分燃烧特性以及组分之间相互作用的影响;(3)开发新型燃速调节剂,实现对丁羟推进剂高压燃烧性能的有效调控。

以浓硝酸为氧化剂,各种有机化合物为可燃剂的硝酸型液体炸药,几乎已经研究并使用了一个世纪了。对于这类炸药的研究改善,多年来实际上主要着重于可燃剂的选择对比,以求得出具有理想爆炸性能和工艺性能的实用品种。硝酸型液体炸药(以下简称为硝液炸药)以其良好的爆炸性能,很低的机械和热感度,稳定的储存性能,混制简易,成本低廉,流动性好便于注装,可灵活适应任意形状和尺寸极小的装药等一系列显著优点而久巳为人们所重视。但是,随着这类炸药逐步试用于多种爆破工程,其主要成分浓硝酸所特有的强氧化腐蚀性带来的安全保护问题也日益突出。

为了提高单基发射药能量并保持其力学性能,采用溶剂法制造工艺,在单基发射药基础配方中加入高能填料RDX和GAP增塑剂,制备了复合改性单基发射药,测试了不同样品的爆热、化学安定性、火药力、低温力学性能,并结合某125mm穿甲弹进行了内弹道性能试验。结果表明,复合改性单基发射药的爆热较单基发射药提高了4.3%以上,火药力较单基发射药提高了7.5%以上,120℃甲基紫化学安定性优于单基发射药,低温落锤冲击性能与单基发射药相当,低温药床抗撞击性能优于制式混合酯发射药。内弹道试验结果表明,复合改性单基发射药在高温区间具有低温感特性; 在高温同等最大膛压下,常温初速与单基发射药相比可提高2.6%。

为降低六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的机械感度,提高其综合性能,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)为改性剂对CL-20改性,以氧化石墨烯(GO)为包覆材料,利用静电自组装方法对改性CL-20炸药进行表面包覆,制备得到CL-20@GO核壳复合材料; 采用水接触角测试、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等对样品进行形貌表征; 利用差示扫描量热仪(DSC)测试其热性能,并测试了其机械感度。结果表明,经质量分数5%的APS溶液改性的CL-20成功引入氨基基团,亲水性效果最佳; GO层包覆改性CL-20完整,致密性强; 与原料CL-20相比,CL-20@GO核壳复合材料的活化能提高了63.0kJ/mol,撞击感度(H₅₀)由13.0cm提升至23.5cm,摩擦感度由100%降至24%,表明采用静电自组装的GO涂层可以明显降低CL-20的感度。

为了确定钙钛矿型含能材料DAP-4的最佳制备工艺,以六水三乙烯二胺、高氯酸铵、高氯酸为原料,首先通过单因素实验确定了对DAP-4产率影响较大的因素是高氯酸体积、去离子水体积和出料温度,影响较小的因素是反应时间和反应温度。以此为基础,通过设计三因素三水平正交试验确定了最佳制备工艺,并测得各个实验条件下DAP-4颗粒的粒度、热分解性能及感度。结果表明,各因素对DAP-4产率影响的大小顺序为:高氯酸体积=出料温度>去离子水体积; 最佳制备工艺为:高氯酸体积(质量分数35%)为32.6mL(投料比为1:1:7.5),去离子水体积为125mL,出料温度为20℃,此条件下DAP-4的产率可达到95.9%; 改变高氯酸体积、去离子水体积、出料温度等条件对DAP-4的形貌和粒度影响不大,粒径分布在50～90μm之间; 不同工艺条件下合成的DAP-4样品表观活化能在175～217kJ/mol之间,撞击感度和静电感度均钝感。

利用平板扫描仪获取装药药管端面图像,经计算机对图像进行一系列技术处理,实现了对小型推进剂管状装药药形尺寸的高精度数字化检测.详细研究了基于图像噪声面积的图像去噪、自适应的图像阈值分割等技术的开发过程,研制出一套小型推进剂管状装药药形尺寸数字化检测设备.按照国军标要求,分别对3种典型小型推进剂管状装药药形尺寸进行实际检测,检测结果的精度、检测工作的速度及效率等均达到设计要求.

介绍了高能量密度化合物、分子间亚稳态物质、纳米结构材料等新型含能材料的研究概况以及HMX球形化和纳米结构含能复合材料方面的研究进展.研究证实,高能低感炸药得到长足发展和广泛应用,非CHNO类高能量密度材料仍处于理论探索阶段,不敏感弹药主装药中现有单质高能炸药的晶体品质得到很大提高,纳米多孔硅/硝酸盐复合材料具有较强的爆炸性质,是一类值得关注的新型含能材料.研究也获得了装填RDX纳米线的碳纳米管有序阵列,建议在新型复合含能材料方面展开广泛深入的研究.

本文介绍应用改良卡尔·费休试剂测定A5炸药所含微量水分,同时对改良卡尔·费休试剂的反应机理进行探讨。

题称会议定于1985年6月9日至13日在瑞典召开。此次会议的论题共四项:火炸药的化学反应性;现代安定性试验;试验结果的评价;试验方法的标准化。该会议代表人数限定75名;报名日期截至1984年12月15日;1985年3月1日前寄出文章摘要,5月15日前寄去文章手稿。

为探究主体炸药HMX的粒度对PBX(HMX)/AP复合含能材料的热分解和激光点火性能的影响,通过溶剂-非溶剂法对原料HMX和AP进行重结晶并筛分得到不同粒径分布的HMX_R和细粒度AP_R(5～20μm),进而制备含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP,对所得晶体和复合物分别进行SEM、DSC、DSC-IR及热分解动力学和1064nm激光点火测试。结果表明,HMX_R和AP_R的热分解表观活化能E_a和热爆炸临界温度T_b随着晶体粒度减小而减小; PBX(HMX)/AP中,HMX_RC的粒径范围为30～140μm、d₅₀为68μm、按HMX与AP零氧平衡配比的PBX(HMX_RC)/AP热性能最优,其热分解表观活化能E_a为212.78kJ/mol,比HMX_RC降低约274.44kJ/mol; 其热爆炸临界温度为197.45℃,比HMX_RC降低约76.25℃,比AP_R降低约81.63℃; 含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP的点火延迟时间随着HMX粒度的减小而减小,质量燃烧速率相应增大,其中零氧平衡配比的PBX(HMX_RC)/AP的激光点火性能最佳,其激光点火延迟时间为8200ms,质量燃烧速率为0.718g/(cm²·s)。表明HMX粒度范围影响传热、传质和物质间相互作用效率,进而影响点火、传火性能; 细粒度和零氧平衡及良好的黏结复合最有利于PBX(HMX)/AP中HMX与AP的协同热分解。

基于二维平面轴对称模型，采用有限元软件ANSYS，对HMX基PBX在温度冲击载荷作用下的温度场和应力场进行数值计算，为了验证有限元模拟分析的可靠性，对HMX基PBX药柱进行了温度冲击试验，用热电偶和声发射技术测量药柱表面的温度及热损伤。数值计算结果表明，在降温阶段，药柱侧面中部受到较大轴向拉应力作用而产生热损伤。实验结果与计算结果吻合较好，说明HMX基PBX热损伤破坏方式为拉应力破坏，抗拉强度可以较好地反映材料的耐热损伤能力。

为了解决延期药在导弹武器系统以及空间飞行器作用过程中暴露出的延期时间不稳定、延期时间漂移过大等问题,提高武器装备系统的使用可靠性和安全性,开展了铜氧化物对钨系延期药燃烧性能催化行为研究。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热技术(DSC)系统分析了Cu₂O以及CuO分别与高氯酸钾混合物的微观形貌与热分解性能,通过延期药发火性能试验验证了新型钨系延期药体系的燃烧性能。结果表明,CuO与Cu₂O的加入分别使高氯酸钾(KClO₄)热分解峰值温度下降了109.1与103.5℃,对KClO₄热分解过程促进作用CuO优于Cu₂O; 添加有金属氧化物的配方Y-1与Y-2的燃烧速率相比于原始配方(Y-0)均有提高,与混合物热分解过程表现出一致的催化作用规律,CuO的燃烧催化效果与燃烧稳定性均优于Cu₂O。

为比较硝化纤维素(NC)纤维和硝化细菌纤维素(NBC)纤维的性能差异,选用含氮量在11.90%、12.40%、12.95%的NBC和NC,采用静电纺丝法制备了平均直径为500nm的两类不同纤维,研究了电纺溶液质量分数和黏度对纤维直径的影响,通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、差示扫描量热仪(DTA)、原子力显微镜(AFM)、万能拉伸测试仪、旋转黏度计对其形貌、力学性能以及热分解性能进行表征。结果表明,随着含氮量的增加,NBC和NC的可纺质量分数逐渐降低; 同等含氮量下,NBC纤维的抗拉强度比NC纤维的抗拉强度高,且纤维的抗拉强度随含氮量的增大而减小; 利用应变片并辅助数字图像相关法(DIC)测出含氮量为11.90%的NBC、NC的泊松比分别为0.35、0.36,并发现单根的NBC纤维杨氏模量达到2.04GPa,较NC纤维高22%。与原料相比,两类纤维的最高分解放热峰均有所前移,且前移温度随含氮量的增加而减小,含氮量为12.95%的NBC纤维表观活化能较原料降低了48.2%,说明纤维样品的分解速率得到显著的改善。

制备了含有两种不同黏结剂的低易损性发射药(即LOVA发射药),并应用点火燃烧模拟装置与密闭爆发器对其点火燃烧性能进行了研究.结果表明,LOVA发射药难点火,但在点火药中添加高氯酸铵后可有效改善LOVA发射药的点火性能. LOVA发射药燃烧具有燃速系数低、燃速压力指数高等特点.

同一种物质能形成不同结构的晶体,这种现象称为同质多晶现象。无论在无机物或有机物中,这是一种普遍现象。成千上万的有机物,包括长-椅式的脂肪化合物,都可能产生两种或两种以上具有不同物理性质的晶型。作为单质炸药也不例外,常见的一些单质炸药差不多都有同质多晶现象(见表1)。

从模拟燃烧条件、组分相互作用、组分物理状态、分析测试技术等几方面介绍了含能材料燃烧过程中热分解化学研究近几年来的最新进展.着重介绍燃烧热分解中的基元反应对建立推进剂燃烧新型模型的重要性、氧化剂和黏合剂及催化剂之间的相互作用、氧化剂的黏度和相态变化对燃烧和热分解过程的影响.

通过试验研究了加速度场中丁羟推进剂的燃速的加速度敏感性。另外从加速度力作用下燃烧区压缩导致热反馈增大角度出发，建立了加速度条件下推进剂稳态燃烧模型，并编程计算、分析了影响推进剂燃速敏感性的因素，可为发动机内弹道设计提供参考。

针对当前含能材料无法满足高新武器装备对多模、异型、梯度渐变装药的迫切需求等问题,含能材料增材制造技术应运而生。首先介绍了增材制造技术的概念、基本原理和技术特点; 基于国内外相关研究工作,分别阐述了增材制造技术在火工品、发射药、固体推进剂、混合炸药和铝热剂方向上的应用进展情况; 进一步分析了当前该技术研究所面临的基础问题,如适配性配方设计、成型装置及软件开发、安全/质量在线监测等; 最后对其未来发展进行了展望,指出要以梯度结构-功能一体化设计思路为原点,发展智能化、跨尺度、极端条件下含能材料4D打印新机理,为威力可调、动力随控型武器装备的发展提供技术支撑。附

从含能增塑剂的能量基团种类出发,综述含能增塑剂的合成和应用研究现状,认为含能增塑剂在含能材料配方中起着重要作用,不仅能改进力学性能,而且可以提高安全特性.硝酸酯含能增塑剂是一种极易受摩擦和撞击引爆的敏感炸药,且大多数危险等级为1.1,而新兴的叠氮类、偕二硝基类及硝胺类含能化合物或齐聚物性能优异,是含能增塑剂的主要研究对象.同时分析了国内含能增塑剂研究在合成技术、数量品种及应用等方面存在的差距,建议国内应加强多种类型新含能增塑剂的合成及应用研究.

为了清理火箭发动机内报废的推进剂,采用萃取法对含能组分进行降感处理,研究了萃取剂质量浓度对萃取效果及含能组分溶解度的影响,最后对萃取液中含能组分采用蒸馏方法进行回收.结果表明,从报废复合固体推进剂中萃取出AP后,推进剂的撞击感度、摩擦感度降低60%,推进剂本体发生裂解、失强,有利于发动机内报废推进剂的安全销毁,优选出最优萃取剂为TJ-3,AP组分的回收利用使推进剂中大量氧化剂得以回收,有利于环保.

利用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和液化4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)合成聚异氰酸酯,进而合成聚氨酯黏结剂作为某推进剂包覆层的主要组分,使得该包覆层具有良好的力学性能和低烟雾性能等.研究结果表明,TDI和液化MDI的质量分数为70%和30%,合成聚氨酯黏结剂反应温度为80 ℃,反应时间为30 min,固化时间为4～5 d较适宜.

含ACP的无烟改性双基推进剂能量特性理论计算表明,ACP对推进剂的能量影响较小.研究了不同工艺对含ACP无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响.实验结果表明,ACP对压伸工艺制备的推进剂燃速没有显著提高,但能大幅度地提高浇铸无烟改性双基推进剂的燃速.分析了ACP提高无烟改性双基推进剂燃速的作用机理,认为ACP可增加燃烧表面积和热量向燃烧表面积的反馈,使推进剂的燃速大增.

针对高活性铝粉燃烧不完全问题,采用助剂法对高活性铝粉进行燃烧热值有效准确测量,并运用蒙特卡罗法(MCM)对影响燃烧热值测量不确定度的来源进行分析,通过最大信息熵原理确定相关输入量的分布函数,依据测量模型进行不确定度的传递及输出,讨论了模拟次数M对计算结果的影响。结果表明,该方法高活性铝粉燃烧充分,燃烧效率高,测试效果好。当M=100000时,助剂法测试燃烧热的测量结果表示为(28016±570)J/g,相对不确定度为1.0%; 随着模拟次数M的增加,计算结果的平均值与标准偏差越接近理论计算值; 较之GUM法,MCM法可避免对测量模型求导,计算过程简洁易行,更适应于含能材料非线性复杂测量模型的不确定度评价。

为了深入研究压伸工艺参数对改性双基推进剂成型过程安全性能的影响,对压缩熔融段、熔体输送段和口模成型段进行整体建模,对改性双基推进剂物料的密度、流变特性等物料参数进行了测定; 基于Polyflow软件,对流体域网格无关性进行了验证,研究了改性双基推进剂物料在非等温条件下压伸过程的安全特性。结果表明,螺杆转速的增加会使物料温度、压力、剪切速率升高,存在燃爆风险,为保证安全性,压伸成型过程中适宜的螺杆转速为10r/min; 螺杆温度增加,剪切速率降低,物料的塑化程度会变差,温度升高易使物料分解,结合改性双基推进剂敏感物料成分特性考虑,螺杆温度为85℃时相对安全; 相较于螺杆温度,套筒温度的变化对物料流场的影响较小,结合改性双基推进剂实际生产条件考虑,70℃套筒保温温度适合改性双基推进剂生产。结合模拟结果,得出在推进剂生产过程中需注意压力和温度快速变化带来的影响。

针对推进剂、发射药和炸药中组分迁移的机理、迁移规律的特性表征、迁移的影响因素以及迁移的抑制,介绍了以浓度梯度和极性作用为迁移驱动力的浓度扩散理论与极性作用理论,归纳了基于先进分析技术和迁移动力学的组分迁移量及迁移能力表征方法,阐述了温度、分子间相互作用、交联密度、位阻、结构等因素对组分迁移的影响,总结了化学合成法、材料改性法、添加剂法等迁移抑制方法,提出了建立快速、无损的组分迁移表征方法、完善迁移模型以及新型抗迁移组分的合成等发展方向。附

从减少外界刺激的影响和优化含能材料结构设计的角度出发,综述了单质含能材料在不同降感策略下的降感机制,具体包括缓冲、润滑、导电、吸热和绝热、改善含能材料晶体品质和增强含能分子稳定性等; 分析了多维度降感策略,如使用多功能的降感材料和耦合多种降感手段对应的综合降感机制; 提出了今后含能材料降感的发展方向:研发兼具高能和钝感特性的含能材料,研究含能材料降感机制与使用环境的关联性,以及从分子尺度建立普适性更强的定量化描述感度的模型,为设计新型高能钝感含能材料提供理论指导与技术支撑。附参考文献93篇。

以3,6-双(3,5-二甲基吡唑基)-1,2,4,5-四嗪为起始原料,经取代、热解、环化等过程合成了一种超高温耐热含能材料双1,2,4-三唑并[1,5-b; 5',1'-f]-1,2,4,5-四嗪-2,7-二胺(DATC),并经红外光谱、核磁共振光谱、高分辨质谱以及元素分析等进行了结构表征; 探讨了3,6-双(1-氢-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BTATz)热解环化反应机理,开展了热解环化工艺优化研究,初步获得了最佳工艺参数; 采用SEM表征了DATC形貌; 采用DSC和TGA表征了DATC的热性能; 基于密度泛函理论预估了DATC的物化性能与爆轰性能; 采用落锤仪和BAM摩擦仪测试了DATC的撞击感度和摩擦感度。结果表明,DATC的理论密度为1.827g/cm³、生成焓为+666.37kJ/mol、热分解峰温为477.9℃(DSC,10℃/min)、理论爆速为7.80km/s、理论爆压为27.3GPa,其撞击感度IS>100J、摩擦感度FS>360N,与RDX、HMX、CL-20、4,8-二(2,4,6-三硝基苯基)双呋咱并吡嗪(TNBP)和PYX等相容性良好。

以高氮量5/7单基发射药为基体药粒，通过先浸渍吸收NG、后吸收聚酯钝感剂NA的两步工艺制备出改性单基药，在制备过程中，NA含量恒定，浸渍NG的质量分数为5%、10%和15%，制备出3种NG含量的改性单基药样品RN-a、RN-b和RN-c。采用密闭爆发器试验和30mm弹道炮内弹道试验，研究了NG含量对改性单基药燃烧性能的影响。结果表明，所制备的3种改性单基药样品的燃烧渐增性均优于基体药；在保持最大膛压不增加的情况下，弹丸初速较5/7单基药装药分别提高36.9、91.7和57.4m/s。在制备工艺过程中，通过调节NG的含量，能够改善改性单基药的燃烧性能，实现大幅度提高炮口初速的目的。

以含能基团为区分,综述了固体推进剂含能燃烧催化剂近年来的研究现状,总结了唑类、吖嗪类、二茂铁类、蒽醌类、石墨烯类及硝基类含能燃烧催化剂对固体推进剂及其主要组分的催化燃烧作用及催化机制。指出唑类和吖嗪类部分化合物对固体推进剂催化效果优异; 二茂铁及衍生物含能化兼具提升能量和改善迁移; 蒽醌类等新型含能催化剂也各有优势; 含氮量越高,对催化剂体系能力贡献越大,可通过在氮杂环上引入硝基等含能基团以提高氮含量并改善催化剂的性能。指出今后含能燃烧催化剂的研究重点为:进一步开展多功能、多金属含能燃烧催化剂的设计及机理探索; 同时加强含能燃烧催化剂对其他含能材料热分解的催化作用及在固体推进剂中的应用研究。附参数文献89篇。

以硬脂酸修饰的纳米六硝基茋(HNS)为表面活性剂,采用Pickering乳液法制备出CL-20-TNT共晶/HNS复合物(CL-20-TNT/HNS),并对其形貌、晶型、热分解性能和安全性能进行了表征。结果表明,Pickering乳液法制备的CL-20-TNT/HNS球形复合物粒径约为5μm,HNS均匀包覆在其表面; CL-20和TNT通过分子间相互作用形成了共晶; CL-20-TNT/HNS热分解峰温为251.5℃,较原料CL-20升高了8.1℃,其撞击感度H₅₀为68cm,远高于原料CL-20和CL-20/TNT/HNS三者的机械混合物,较大幅度地提高了CL-20的安全性能。采用的Pickering乳液法中基本不含非含能组分,与以非含能材料(如吐温、司班等)为表面活性剂制备的复合物相比,未降低CL-20-TNT共晶/HNS复合物的能量。

总结了不同纳米碳材料基复合燃烧催化剂在固体推进剂中的研究与应用,分析了碳纳米管、石墨烯、纳米碳纤维、纳米炭黑、纳米活性炭等碳材料及其复合物对推进剂及其组分的热分解和燃烧调节作用,如降低AP、RDX等氧化剂的分解峰温、提高推进剂的燃烧速率和降低压强指数等。讨论了不同轻质纳米碳材料的特性和作为载体与金属粒子及其氧化物等结合形成负载催化剂的制备方法和燃烧催化作用。建议今后研究方向应致力于:拓展如碳点、含氮碳材料等新材料的设计及制备等,提高纳米碳材料基复合燃烧催化剂的催化活性; 对纳米碳材料进行表面结构改性,以提高纳米粒子分散性; 深入探究纳米碳基复合材料在固体推进剂中的催化机理以开展定向应用研究; 对已有研究进行总结推演,利用机器学习快速设计和筛选高效燃烧催化剂,有效改善固体推进剂燃速、压强指数及燃烧稳定性等。

为探究药粒冲击破碎现象对埋头弹火炮发射过程产生的影响,忽略火药药粒的差异性与不一致性,根据火药冲击挤压破碎机理,提出一种新的与火药形状相关的理论方法,利用火药形状参数变化模拟药粒破碎过程; 埋头弹一维两相流仿真研究中应用此药粒破碎模型,预测发射药粒破碎在点传火过程中对埋头弹内弹道性能的影响,完善埋头弹火炮独特的装药结构以及点火理论基础,增强其发射安全性。通过仿真火药颗粒未发生破碎与发生破碎的模拟结果比较表明,在埋头弹火炮点火异常下,发射过程中膛内局部药粒冲击破碎会使得挤压应力飙升, 最大值从25.7MPa升至35.1MPa,上升了36.6%; 火药燃面比例显著增大, 破碎度最高达5.8; 膛压猛增并有可能产生异常压力,最大膛底压力和最大弹底压力分别是未破碎的1.069倍及1.047倍; 易引发大振幅的压力波以及波动剧烈的压力波,压力波最大负峰值从-2.6MPa降至-11.0MPa; 膛内气固两相运动更为复杂多变,炮口初速由1146m/s增至1163m/s。

为了准确预估某型导弹弹射发动机装药的安全贮存寿命， 对自然贮存10年后的发动机装药进行了X射线检测、燃烧性能、物理化学性能、化学安定性能、力学性能、内弹道性能等测试。结果表明，该导弹弹射发动机装药的安全贮存寿命至少为10年。

探讨了炸药的破甲威力与爆轰参数之间的关系，发现在一定计算精度范围内，炸药的破甲威力与爆速Ｄ的关系比较复杂，而与爆压Ｐ的关系相对比较简单且具有较高的计算准确度，据此提出，爆压Ｐ与破甲深度ｈ、与破孔体积Ｖ之间的定量关系式。对单质炸药和混合炸药的计算结果表明，计算值与实验值的一致性令人满意。根据这一定量关系，可以确定提高炸药破甲威力的两条件途径，一是提高炸药的爆压，即提高炸药的能量，二是通过设计新型装药结构，提高炸药能量的利用率，应用本文定量关系，不仅能够预测炸药的破甲威力，而且对于寻求具有优良破甲威力的炸药及设计新型装药结构具有一定的参考价值。