HMX/Cr2O3納米復合含能材料的溶膠-凝膠法制備及表征

宋雪雪，張景林，王金英，劉樹浩, 張偉

（中北大學化工與環境學院，山西 太原，030051）

為了克服納米含能材料粉體在儲存、使用過程中的團聚現象，充分發揮納米技術的優勢，可通過對組分進行納米尺度的復合，以提高反應物之間的傳質速率，大大增加復合體系能量釋放速率[1-3]。制備納米復合材料的方法有很多，由于溶膠-凝膠法操作簡單、要求溫度低，且易于化學計量，可制備均一、粒徑小、形狀特殊的材料(如柱狀物、纖維、薄膜和粉體)[4]，因而得到廣泛應用。

本文利用溶膠-凝膠法制備了HMX/Cr2O3納米復合含能材料的氣凝膠，并對其形貌及成分進行表征，分析了熱分解性能、機械感度和摩擦感度的變化。

1 實驗

1.1 實驗試劑與儀器

九水硝酸鉻（ Cr（NO3）3·9H2O），天津市永大化學試劑開發中心；二甲基甲酰胺（DMF），天津市天大化工實驗廠；環氧丙烷（C3H6O），成都市科龍化工試劑廠；奧克托今（HMX）。

超聲震蕩儀，天津奧特塞恩斯儀器有限公司；升降恒溫水油浴鍋，鞏義市予華儀器有限責任公司；超臨界流體設備，法國SEPAREX公司；S4700 型場發射掃描電鏡，日本日立公司；傅里葉變換紅外光譜，德國 Nicolet公司；冷凍干燥機，鞏義英峪予華儀器廠。

1.2 HMX/Cr2O3納米復合含能材料的制備

將一定量的 HMX溶于DMF溶液中得到A溶液，同時將一定量Cr(NO3)3·9H2O 溶于DMF中得到 B溶液，將 A加入B中并充分攪拌，超聲振蕩10min，加入定量環氧丙烷，密封置于 40～50℃水浴中加熱，制得HMX/Cr2O3溶膠，40～60min后得到濕凝膠，老化12h。

超臨界CO2干燥：壓力9MPa，溫度50～55℃，進氣速度 10～15L/h，保壓時間 10min，換氣速度2～5L/h，換氣時間1h，得到HMX/Cr2O3氣凝膠。

冷凍干燥：將濕凝膠置于真空冷凍干燥機中，24h后得到HMX/Cr2O3干凝膠。……