微納米含能材料及安全應用?？蜓?/h1>
2024-06-10 13:17:33沈瑞琪,龐維強
火炸藥學報 2024年3期
微納米含能材料是一類在空間尺度至少有一維具有納米尺度或亞微米尺度的結構性含能材料,在結構形貌上具有顆粒、線、面、多孔或核殼結構的特征。含能材料的結構尺度與含能材料的反應性和物理性質有著密切的關系,當尺度從微米向納米縮小過程中,含能材料的性質也將發生量變到質變的變化,導致含能材料及其復合物的燃燒和爆炸性能、安全性和壽命發生本質改變,從而出現多樣化能量釋放特性。通過尺度效應途徑使得已知含能化合物和復合物的性能多樣化,為含能材料的能量密度提升、性能功能化和任務適應性提供了一種有效的新思路和技術途徑。
近十余年來,國內外在含能材料微納米化方向的研究和工程應用領域提出了眾多新概念和新方法,建立了初步的納米尺度的反應動力學和微燃燒、爆轟理論,并且嘗試通過微納米化途徑改善傳統含能材料及其裝藥的性能,設計和制備出性能優良的功能含能材料和裝藥。但是含能材料的納米化理論和技術基礎還遠未形成體系,納米構筑學尚未建立,尺度效應帶來的優劣特性平衡方面還未達到優化,尺度效應帶來的長貯存壽命問題、感度選擇性問題尚未得到系統解決,工業級的微尺度工藝方法、微尺度裝藥方法等尚不能完全滿足工業化應用要求,此外微納米含能材料和微納含能器件專用設計、仿真和數據庫、標準化等的技術基礎還沒有得到廣泛關注。
為了促進微納米含能材料及安全應用方面的交流、合作與發展,更好地展示國內在微納米含能材料及其安全應用領域的研究成果,推動微納米含能材料技術的進步,《火炸藥學報》特在2024年第3期和第5期推出“微納米含能材料及安全應用?？?刊登20余篇文章,內容包含:硼基金屬復合物的點火和燃燒、微納米金屬粉/單質炸藥復合結構對含能材料性能的影響、含氟氧化劑在含能體系中的應用、降速劑及其作用位點對推進劑燃燒性能的影響、LiF/GAP協同作用改善硼粉燃燒性能、鋁基核殼材料AP/Al制備及性能、Al@FTCS/P(VDF-HFP)復合含能材料的制備及反應特性、HTPB/Al/AP/RDX推進劑燃燒分子模擬、液態金屬改性微米Al-氟聚物3D打印及性能,以及活性可反應亞微米殼包覆CL-20及性能等。由于?？瘍热萦邢?無法展示本領域全貌,但是可以大致了解發展狀況,也希望能借此專刊與同行共饗,激發靈感和加強合作。
本?？谘?、組稿、審稿過程中得到了來自北京理工大學、南京理工大學、西北工業大學、西南科技大學、西北大學、火箭軍工程大學、中北大學、常州大學、江漢大學、淮陰師范學院、江蘇理工學院、西安近代化學研究所、湖北航天化學技術研究所、陜西應用物理化學研究所、中國科學院上海有機化學研究所、西安北方惠安化學工業有限公司、物華能源科技有限公司、阿爾及利亞軍事理工學院、印度斯坦理工學院、印度B.S.阿布杜爾·拉赫曼新月科學技術研究所等單位同行的大力支持,在此表示誠摯的感謝!
特邀編審：沈瑞琪 龐維強
微納米含能材料是一類在空間尺度至少有一維具有納米尺度或亞微米尺度的結構性含能材料,在結構形貌上具有顆粒、線、面、多孔或核殼結構的特征。含能材料的結構尺度與含能材料的反應性和物理性質有著密切的關系,當尺度從微米向納米縮小過程中,含能材料的性質也將發生量變到質變的變化,導致含能材料及其復合物的燃燒和爆炸性能、安全性和壽命發生本質改變,從而出現多樣化能量釋放特性。通過尺度效應途徑使得已知含能化合物和復合物的性能多樣化,為含能材料的能量密度提升、性能功能化和任務適應性提供了一種有效的新思路和技術途徑。
近十余年來,國內外在含能材料微納米化方向的研究和工程應用領域提出了眾多新概念和新方法,建立了初步的納米尺度的反應動力學和微燃燒、爆轟理論,并且嘗試通過微納米化途徑改善傳統含能材料及其裝藥的性能,設計和制備出性能優良的功能含能材料和裝藥。但是含能材料的納米化理論和技術基礎還遠未形成體系,納米構筑學尚未建立,尺度效應帶來的優劣特性平衡方面還未達到優化,尺度效應帶來的長貯存壽命問題、感度選擇性問題尚未得到系統解決,工業級的微尺度工藝方法、微尺度裝藥方法等尚不能完全滿足工業化應用要求,此外微納米含能材料和微納含能器件專用設計、仿真和數據庫、標準化等的技術基礎還沒有得到廣泛關注。
為了促進微納米含能材料及安全應用方面的交流、合作與發展,更好地展示國內在微納米含能材料及其安全應用領域的研究成果,推動微納米含能材料技術的進步,《火炸藥學報》特在2024年第3期和第5期推出“微納米含能材料及安全應用?？?刊登20余篇文章,內容包含:硼基金屬復合物的點火和燃燒、微納米金屬粉/單質炸藥復合結構對含能材料性能的影響、含氟氧化劑在含能體系中的應用、降速劑及其作用位點對推進劑燃燒性能的影響、LiF/GAP協同作用改善硼粉燃燒性能、鋁基核殼材料AP/Al制備及性能、Al@FTCS/P(VDF-HFP)復合含能材料的制備及反應特性、HTPB/Al/AP/RDX推進劑燃燒分子模擬、液態金屬改性微米Al-氟聚物3D打印及性能,以及活性可反應亞微米殼包覆CL-20及性能等。由于?？瘍热萦邢?無法展示本領域全貌,但是可以大致了解發展狀況,也希望能借此專刊與同行共饗,激發靈感和加強合作。
本?？谘?、組稿、審稿過程中得到了來自北京理工大學、南京理工大學、西北工業大學、西南科技大學、西北大學、火箭軍工程大學、中北大學、常州大學、江漢大學、淮陰師范學院、江蘇理工學院、西安近代化學研究所、湖北航天化學技術研究所、陜西應用物理化學研究所、中國科學院上海有機化學研究所、西安北方惠安化學工業有限公司、物華能源科技有限公司、阿爾及利亞軍事理工學院、印度斯坦理工學院、印度B.S.阿布杜爾·拉赫曼新月科學技術研究所等單位同行的大力支持,在此表示誠摯的感謝!
特邀編審：沈瑞琪 龐維強
