• 火工品的基础问题及技术发展

  褚恩义, 陈建华, 张蕾, 刘卫

  优先出版日期:2023-05-26  DOI: 10.11943/CJEM2023098

  摘要(22) HTML(700) PDF(676.72 K)( 120)

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• 聚能杆式射流侵彻混凝土和岩石靶体试验与数值模拟

  张朝平, 张先锋, 谈梦婷, 侯先苇, 熊玮, 刘闯, 顾晓辉

  优先出版日期:2023-05-19  DOI: 10.11943/CJEM2023071

  摘要(33) HTML(86) PDF(5.64 M)( 214)

  摘要：为研究聚能杆式射流成型及其对混凝土和岩石靶体的侵彻破坏特性，分别开展了大隔板聚能装药射流成型X光试验及侵彻混凝土和岩石靶试验。同时，利用ANSYS/AUTODYN有限元软件，针对大隔板聚能装药爆轰波演化过程、杆式射流成型及侵彻混凝土和岩石过程进行了数值模拟，结合试验结果分析了聚能杆式射流对混凝土和岩石靶体的侵彻毁伤特性。研究结果表明：大隔板聚能装药炸药采用Lee-Tarver状态方程能够较为准确的描述爆轰波的传播过程，射流参数（侵彻体长度、射流长度、射流头部速度和射流直径）与试验相比最大误差为12.8%。大隔板聚能装药起爆后可形成大长径比的杆式射流，侵彻后的混凝土和岩石靶中均有明显的开坑区，但侵彻混凝土过程中扩孔作用不明显。其中，侵彻试验中混凝土靶形成的侵彻深度和侵彻孔径相较于岩石靶分别提高了46.7%和48.1%，而岩石靶表面破坏程度和开坑区域均大于混凝土靶。与混凝土靶相比，由于射流侵彻岩石靶过程中裂纹的不断扩展，形成的裂纹长度和宽度均大于混凝土靶，因此靶体损伤范围较大，内部破坏严重。

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• Cu箔晶体微观形貌对爆炸箔起爆器的性能影响试验研究

  韩克华, 曾鑫, 赵婉君, 褚恩义, 焦清介

  优先出版日期:2023-05-18  DOI: 10.11943/CJEM2023037

  摘要(26) HTML(112) PDF(4.72 M)( 241)

  摘要：为研究Cu箔微观形貌及内部晶体组织结构对爆炸箔起爆器（Exploding Foil Initiator，EFI）性能的影响规律，采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术和Lift-Off刻蚀法，在150，450 W和800 W溅射功率条件下制备了3种不同晶体形貌的Cu箔，并开展相应爆炸箔（Exploding Foil，EF）电爆炸性能，飞片速度以及EFI发火性能的试验研究。试验结果表明：3种溅射功率对应样品的平均晶粒尺寸分别为19.6~36.7nm，41.5~62.9 nm和58.6~80.2 nm，表面平均粗糙度分别为6.7，16.9 nm和46.2 nm，附着力分别为42.436，55.569 mN和71.135 mN。溅射功率为800 W时制备的Cu箔晶粒尺寸最大且分布最均匀，晶粒沉积致密平整，晶界较少，表面粗糙度最大，附着力最强，Cu（1 1 1）晶面的衍射峰最高，相应EF的电阻值和电感值最小，电爆炸能量利用率和飞片速度最高，集成的EFI 50%发火感度比溅射功率为450 W和150 W获得的样品分别高19.1%和22.6%。

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• 非均相光Fenton降解-吹脱处理NTO工业洗涤水的研究

  龚赛花, 鲁志艳, 李志华, 蔡春

  优先出版日期:2023-05-16  DOI: 10.11943/CJEM2023020

  摘要(24) HTML(86) PDF(1.89 M)( 255)

  摘要：为处理工业上洗涤3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）粗品所产生的酸性洗涤水，研究提出非均相光Fenton降解NTO并联合吹脱的处理方法。首先以共沉淀-浸渍法制备催化剂Fe²⁺-Fe₃O₄@AC，而后以氧化体系（UV/Fe²⁺-Fe₃O₄@AC/H₂O₂）降解稀释洗涤水中的NTO（约4 g·L^-1），考察初始pH、双氧水投加量、催化剂浓度对降解效果的影响及催化剂的稳定性，筛选最佳降解条件。通过控制反应条件、猝灭自由基及EPR自由基捕捉测试推测可能的NTO降解机理。研究最佳条件下降解随后吹脱的过程中稀释洗涤水的化学需氧量（COD）及氨氮（NH₃-N）的变化。结果表明。该体系可高效降解NTO，最佳处理条件为pH为2，、n_H2O2∶n_NTO为5、催化剂浓度1 g·L^-1，150 min后可去除99%的NTO。催化剂稳定性好，5次循环实验后NTO去除率仍可达到82%。吹脱降解后废水的最终COD去除率与NH₃-N去除率均大于99%。反应由·OH与·O₂^-共同作用，其中?OH发挥主要作用。

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• 微纳CL-20颗粒悬浮型炸药油墨的3D微喷打印成型及性能

  李春燕, 陈娇, 安崇伟, 叶宝云, 王晶禹

  优先出版日期:2023-05-15  DOI: 10.11943/CJEM2023044

  摘要(25) HTML(146) PDF(2.06 M)( 268)

  摘要：为了解决六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）基全液型炸药油墨微喷成型的主体炸药转晶和成型效率低等问题，以聚乙烯醇（PVA）的水溶液为胶体悬浮液，以微纳CL-20颗粒为悬浮颗粒，设计并配制了与3D微喷打印相兼容的悬浮型炸药油墨，并采用3D微喷技术对炸药油墨进行打印成型。通过密度计、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪对成型样品的性能进行表征，并测试了样品的撞击感度、摩擦感度和爆速，在此基础上研究了微纳CL-20颗粒含量与微型传爆药性能之间的关系。结果表明：随着炸药油墨中微纳CL-20颗粒含量的增大，墨滴成型后“咖啡环”现象逐渐明显，药线单层沉积厚度增加，打印成型效率增大，但孔隙率则逐渐增大。主体炸药CL-20在3D微喷打印过程中没有晶型的转变，仍为ε型。当成型样品中微纳CL-20颗粒的含量与黏结剂的比例为9∶1时，样品的实测密度为1.638 g·cm^-3（86.19%TMD），弹性模量为5.43 GPa；其撞击感度、摩擦感度和爆速分别为4 J、240 N和7689 m·s^-1，展现了较好的安全性能及微尺度传爆能力。

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• 准静态加载下HMX基PBX断裂行为的温度效应

  董天宝, 袁洪魏, 文乾乾, 庞海燕, 赵龙, 李云欣

  优先出版日期:2023-05-15  DOI: 10.11943/CJEM2022249

  摘要(20) HTML(86) PDF(1.86 M)( 284)

  摘要：为了研究温度对准静态加载下奥克托今（HMX）基高聚物黏结炸药（PBX）断裂行为的影响规律，利用半圆盘弯曲（Semi-circular Bending， SCB）准静态断裂试验，采用数字图像相关法（Digital Image Correlation Method， DICM）和基于裂纹扩展计（Crack Propagation Gauge， CPG）的裂纹扩展速率测试系统，研究了25，35，45，55，60 ℃和65 ℃下HMX基PBX的断裂特征、断裂阻力、损伤容限和裂纹失稳扩展速率。结果表明，随着温度升高，HMX基PBX断裂特征从脆性断裂逐渐转变为韧性断裂，表征裂纹起裂阻力的断裂韧度显著降低，损伤容限有一定的增强。半圆盘准静态弯曲脆性断裂条件下，裂纹失稳扩展速率在扩展路径上呈现出慢-快-慢的规律，最高速率约370 m·s^-1，温度升高导致裂纹失稳扩展速率有一定程度的降低。

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• 黏结剂对喷雾干燥FOX-7基PBXs的性能影响

  杨玥, 李小东, 董子文, 孔松, 王晶禹

  优先出版日期:2023-05-15  DOI: 10.11943/CJEM2022261

  摘要(17) HTML(96) PDF(3.28 M)( 264)

  摘要：为研究喷雾干燥制备高聚物粘结炸药（Polymer Bonded Explosives， PBXs）的包覆机理和黏结剂种类及含量对PBXs性能的影响，分别以聚酯型热塑性聚氨酯（Estane 5703）、氟树脂（F₂₃₁₄）、氟橡胶（F₂₆₀₂）和丙烯酸酯橡胶（ACM）为黏结剂，采用喷雾干燥技术制备细化FOX-7和含有不同黏结剂种类和含量的1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）基PBXs。分别采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、撞击感度测试仪测试样品的表面形貌、晶型、热分解特性和撞击感度，研究黏结剂种类和含量对FOX-7基PBXs性能影响。结果表明，喷雾干燥包覆样品晶型均为α-FOX-7；Estane 5703包覆样品拥有最佳的球形度、表面光滑度和机械安全性，但表观活化能降低10.61%，F₂₆₀₂包覆样品的热稳定性好，二者作为黏结剂均可有效降低FOX-7的撞击感度；黏结剂含量为3%~5%时，FOX-7基PBXs造型粉颗粒表面光滑，包覆黏结效果好；黏结剂含量为5%时，FOX-7基PBXs安全性能最佳。由FOX-7在熔融态下PBXs的微观形貌，分析喷雾干燥制备PBXs中黏结剂的包覆结构和降感机理，对比细化FOX-7和PBXs的撞击感度和表面元素原子比及化学态变化对其进行验证。

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• 新型四唑-5-甲酰肼高氯酸镍高氮含能配合物的合成与性能

  匡保龙, 王霆威, 陆祖嘉, 谢志明, 张涵, 张建国

  优先出版日期:2023-05-12  DOI: 10.11943/CJEM2023041

  摘要(36) HTML(160) PDF(1.52 M)( 373)

  摘要：寻找绿色低毒的无铅起爆药一直是含能材料的重要研究方向，本研究以1H-四唑-5-甲酸乙酯为原料通过肼解反应、配位反应合成了新型四唑类配体1H-四唑-5-甲酰肼（TZCA）及其高氯酸镍配合物Ni（TZCA）₂（ClO₄）₂（ECCs-1），通过X-射线单晶衍射、红外光谱、核磁、元素分析、热重及同步热分析仪对其进行了结构表征和热分解性能测试；采用氧弹量热法测试了ECCs-1的燃烧热并采用盖斯定律和K-J方程预测了其爆轰性能；采用BAM测试方法测试了ECCs-1的感度；烤燃实验和铅板测试表征其起爆性能。结果表明，TZCA密度为1.83 g·cm^-3，单斜晶系，C2/c空间群，堆积方式为V型交错堆积，ECCs-1粉末密度为1.90 g·cm^-3，撞击感度为17 J，摩擦感度为72 N，热分解温度为336 ℃，其热分解反应活化能为183.3 kJ·mol^-1，热爆炸临界温度为309.8 ℃，活化熵为46.745 J·K^-1·mol^-1，活化焓为178.563 kJ·mol^-1。结果表明，ECCs-1具有良好的起爆性能。

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• Al@Co微米核壳含能粒子的可控制备与性能

  徐向远, 郭泽荣, 相宁, 陈永鹏, 张辉超, 马小霞, 周遵宁

  优先出版日期:2023-05-10  DOI: 10.11943/CJEM2023056

  摘要(43) HTML(202) PDF(3.75 M)( 379)

  摘要：为提高铝粉能量释放速率，分别通过置换和先置换后化学镀的方法将微米铝表面的惰性氧化铝层替换为导热系数更高的钴壳层，得到钴壳层厚度分别为90，150，200，250 nm的Al@Co核壳含能粒子，并对其进行扫描电镜、透射电镜、能量色散谱、振动样品磁强计，以及热性能测试。结果表明，钴壳层致密均匀、厚度可控，且随着钴壳层厚度增加，粒子的自然抗氧化能力逐渐增强；各粒子表现出典型的铁磁滞回线，进一步证实了铁磁性物质钴的存在；包覆有200 nm钴壳层的Al@Co核壳含能粒子完全克服铝粉吸热，对外表现为剧烈放热，放热量为521.40 J·g^-1，是一种有潜力的新型绿色起爆药燃料组分。

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• 探针式圆筒试验方法及TNT炸药爆轰产物JWL状态方程参数标定

  崔浩, 武军安, 周昊, 杨永亮, 邢柏阳, 陈雄, 郭锐

  优先出版日期:2023-05-10  DOI: 10.11943/CJEM2023066

  摘要(21) HTML(148) PDF(1.33 M)( 380)

  摘要：圆筒试验是目前标定炸药爆轰产物状态方程参数最常用的试验之一，为了确定炸药爆轰产物JWL状态方程参数，设计并搭建了探针式圆筒试验平台。采用1组具有径向位移差的镀金探针和20 ns高精度脉冲测时仪记录圆筒膨胀过程中的多个离散点，当圆筒在爆轰产物驱动下膨胀到探针头部形成回路时，脉冲测时仪记录下时间，据此可获得圆筒壁的位移时程曲线。开展了两组TNT炸药的探针式圆筒试验，得到了圆筒膨胀位移离散点，试验结果显示两组试验曲线相差较小，表明探针式圆筒试验具有较好的重复性。采用BP-GA算法确定了TNT炸药的爆轰产物JWL状态方程参数，将确定的JWL参数代入有限元软件进行数值检验，结果显示仿真得到的位移曲线相对试验曲线的决定系数R²为0.9997，表明JWL参数具有较高的精度。

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• 灼热桥丝式电火工品脉冲电流激励发火规律分析

  吕旭旭, 魏光辉, 杜雪, 卢新福, 孙江宁

  优先出版日期:2023-05-05  DOI: 10.11943/CJEM2022280

  摘要(27) HTML(244) PDF(1.35 M)( 434)

  摘要：为研究灼热桥丝式电火工品的脉冲激励安全性，建立了灼热桥丝式电火工品的温升数理模型，研究了灼热桥丝式电火工品的发火判据，设计了灼热桥丝式电火工品临界发火电流的计算流程，揭示了单脉冲和脉冲串电流的激励参数对灼热桥丝式电火工品临界发火电流的影响规律。结果表明，在单脉冲激励下，当脉冲宽度小于5 μs时，灼热桥丝式电火工品的临界发火能量固定，即桥药系统处于绝热状态，灼热桥丝式电火工品是否发火与桥丝输入的能量有关；而当脉冲宽度大于15 ms时，灼热桥丝式电火工品临界发火电流固定，其发火状态与桥丝的电功率有关。在窄脉冲串电流激励下，临界发火电流随重复周期变化曲线的时间常数与脉宽无关，且当重复周期大于1.25 ms时，桥药系统无热累积效应，其临界发火电流与单脉冲电流作用情况一致；而当重复周期小于1.25 ms时，桥药系统出现热累积效应，该效应导致临界发火电流随重复周期降低而迅速衰减。

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• 高球形度核壳结构超级铝热剂的制备及点火性能

  祁振宇, 姚维尚, 张铭浩, 夏敏, 罗运军

  优先出版日期:2023-05-04  DOI: 10.11943/CJEM2022207

  摘要(37) HTML(246) PDF(2.70 M)( 422)

  摘要：为得到含能材料3D打印用球形核壳结构超级铝热剂，采用固体颗粒间直接包覆喷雾造粒法制备了Al_2#@CuO与Al_2#@Bi₂O₃高球形度核壳结构超级铝热剂。利用NanoMeasure统计软件研究了构筑参数（粒径比、固含量）对其粒径尺寸的影响；通过电镜、X射线衍射仪表征了球形核壳结构；采用休止角法表征其流散性，利用高速摄影机观测其点火特性。结果表明，固含量为25%、2#铝粉与纳米金属氧化物（CuO、Bi₂O₃）粒径体系构筑参数所得2种球形核壳结构超级铝热剂结构为理想球形核壳结构，平均粒径约40 μm，壳层平均厚度分别为7.79 μm（Al_2#@CuO-25%）、10.47 μm（Al_2#@Bi₂O₃-25%）；与机械混合样相比，球形核壳结构超级铝热剂的流散性有较大提升，Al/CuO体系由48.8°减小至22.9°，Al/Bi₂O₃体系由37.3°减小至16.6°，Al_2#@CuO球形核壳结构超级铝热剂的燃烧时间由100 ms增加到了0.9 s左右，表明改变微观结构会影响其燃烧特性。

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• 纳米铝粉掺杂太安炸药的激光烧蚀特性

  吉祥波, 唐舵, 覃文志, 高原, 朴俊宇

  优先出版日期:2023-05-04  DOI: 10.11943/CJEM2022281

  摘要(18) HTML(168) PDF(1.97 M)( 413)

  摘要：为探索低含量纳米铝粉掺杂炸药的脉冲激光作用过程，采用阴影测量系统研究了单脉冲激光烧蚀1%纳米铝粉掺杂太安（PETN）炸药的等离子体膨胀和冲击波特性，并利用激光诱导击穿光谱监测激光烧蚀过程中的特征光谱。结果表明：当脉冲激光辐照到纳米铝粉掺杂PETN炸药表面时，炸药表面形成高温等离子体，等离子体膨胀后压缩周围空气形成冲击波。冲击波在50 ns时传播速度为12500 m·s^-1，随着时间的增加，等离子继续膨胀，冲击波向前推进速度降低。800 ns时，冲击波内部出现大量的喷溅物。Al原子和AlO气相分子的特征谱线都是在1 μs的强度最大，到10 μs时消失，表明脉冲激光烧蚀下，纳米铝粉与炸药的作用时间小于10 μs。20 mJ激光能量下未检测到C原子和CN的光谱线。当激光能量增加到30 mJ时，纳米铝粉掺杂PETN炸药的光谱中出现C原子和CN的光谱线，表明纳米铝粉掺杂PETN炸药分解所需的激光能量应不少于30 mJ。

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• 高落速云雾爆轰的数值模拟

  苏震, 高洪泉, 赵宏伟, 张奇

  优先出版日期:2023-04-23  DOI: 10.11943/CJEM2022265

  摘要(50) HTML(126) PDF(2.06 M)( 472)

  摘要：为了研究落速 1000 m·s^-1条件下的燃料分散和爆轰过程，建立了燃料分散爆轰的计算仿真模型，以静态燃料分散及云雾爆轰实验结果作为数值方法进行了验证，分析了2 kg环氧丙烷燃料在高落速条件下分散爆轰的温度、压力随时间变化规律。结果发现：落速1000 m·s^-1条件下，数值模拟得到了云雾形态、浓度场随时间和空间的分布规律，云雾形态大致呈扇形，浓度随距离增加逐渐降低，最终达到稳定分布，云雾径向半径可达2.24 m，同时得到云雾爆轰过程及爆轰压力场、温度场的影响规律，起爆后形成弧形波阵面向外扩散且温度压力不断衰减。数值模拟结果与实验相吻合，为高落速云爆武器系统的安全设计提供了新途径。

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• 支持向量机在富氮含能离子盐撞击感度定量构效关系研究中的应用

  张云苓, 白杨

  优先出版日期:2023-04-23  DOI: 10.11943/CJEM2022298

  摘要(27) HTML(110) PDF(1.48 M)( 475)

  摘要：为了研究富氮含能离子盐的撞击感度（IS）与分子结构的关系，在M06-2X/6-311++G（3df，3pd）理论水平下对21种含能离子盐进行了构型优化和量子化学参数计算，并以IS为目标值，以最高占据轨道能量（E_HOMO）、最低空轨道能量（E_LUMO）、偶极矩（μ）、极化率（α）、氧平衡（OB）、核独立化学位移（NICS）、可利用自由体积（ΔV）、静电势方差（σ²）、电离势（I）和电子亲和势（A）作为描述符，采用主成分分析（PCA）方法结合支持向量机（SVM）回归算法，建立了相关性较好的构效关系（QSPR）模型（相关系数和均方根误差分别为0.98和0.11）。采用该模型对新设计的6种新型富氮含能离子盐的IS进行预测，发现其中基于氮-（5-（1氢-四唑-5-基）-2氢-1，2，3-三唑-4-基）-4-硝基-呋咱-3-胺（HTANFT）设计的三种含能离子盐的撞击感度（依次为18， 17， 35 J）比传统炸药TNT（15 J）还要钝感，表明基于HTANFT设计的三种含能离子盐是潜在的理想含能材料。

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• 药型罩形位偏差对聚能装药射流成型及其破甲过程影响

  徐恒威, 梁斌, 刘俊新, 卢永刚, 李军润, 廖文军

  优先出版日期:2023-04-21  DOI: 10.11943/CJEM2022292

  摘要(33) HTML(122) PDF(2.69 M)( 491)

  摘要：为研究药型罩形位偏差对聚能装药射流成型及其破甲过程影响，采用经脉冲X光摄影试验和侵彻深度试验验证的数值模型，探究了药型罩偏移量在0~0.05D_k范围内时罩表面压力分布情况、射流成型参数及侵彻深度的演化规律，获得满足良好射流性能的药型罩偏移量允许范围，并揭示了药型罩偏移与偏斜耦合情形下射流形态及横向速度的变化规律。结果表明：药型罩偏移影响了t=10 μs和t=12 μs时刻（压垮过程中期和中后期）罩表面压力的旋转对称分布，而t=4 μs和t=14 μs（压垮过程早期和后期）几乎不受影响；药型罩偏移量为0.0125D_k时，射流保持着良好的准直性和连续性，侵彻深度较轴对称情况下降了6.6%；当药型罩偏移量超过0.0125D_k后，射流形态呈弓形状，弯曲严重时将会发生断裂，且侵彻深度下降百分比均超过10%；当药型罩偏斜角为-0.015α，偏移量由0D_k向-0.0125D_k变化时，射流弯曲方向发生改变，弯曲程度呈先减后增的趋势变化。

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• 基于端羟基含氟黏合剂的含铝浇注PBX炸药性能

  刘慧慧, 郑申声, 罗观, 李尚斌, 邓超, 黄玉东, 白永平

  优先出版日期:2023-04-20  DOI: 10.11943/CJEM2022282

  摘要(40) HTML(186) PDF(1.51 M)( 501)

  摘要：为提高炸药密度及爆轰能量，将端羟基含氟黏合剂（密度1.40 g·cm^-3）应用于浇注PBX（polymer bonded explosive）炸药配方中。研究了甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、六亚甲基二异氰酸酯三聚体（3HDI）四种异氰酸酯固化剂对端羟基含氟黏合剂体系粘度、固化过程的影响，同时考察了固化剂对固化成型和力学性能的影响。结果表明，固化剂可显著降低黏合剂体系粘度。在25~70 ℃考察温度范围内，温度越高，黏合剂体系粘度越低。60 ℃以上端羟基含氟黏合剂体系粘度变化平缓且各体系相差较小。三官能度异氰酸酯作为固化剂，粘度、开放期及凝胶时间更适用于浇注PBX炸药制备工艺。基于88%固含量的含铝浇注炸药配方和捏合-真空吸注-固化制备工艺，以HTPB作为对比，研究端羟基含氟黏合剂对炸药制备工艺及性能的影响。端羟基含氟黏合剂基PBX炸药浇注流变性能和固化成型质量均较好，密度和爆热分别为1.96 g·cm^-3和7790 J?g^-1，较HTPB基PBX炸药分别提升6.52%和6.55%。

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• 球形Al-25W合金燃料粉末的氧化行为与能量性能

  胡敖博, 蔡水洲, 邹辉

  优先出版日期:2023-02-17  DOI: 10.11943/CJEM2022294

  摘要(104) HTML(208) PDF(4.45 M)( 1004)

  摘要：为了获得热氧化与能量释放性能优异的新型合金燃料，采用铝热还原与超高温气雾化结合的方法，制备了球形铝钨合金燃料粉末（Al-25W），对其物相结构、氧化行为及能量性能进行了研究。结果表明，球形Al-25W合金粉末颗粒内部的亚稳态Al/W合金相均匀分布在单质Al基体中，且通过稳定化处理后亚稳态Al/W合金相转变为Al₁₂W相，并对外释放能量。球形Al-25W合金粉末具有比单质Al粉更高的氧化放热量与氧化增重，能在1400 ℃空气中完全氧化，且W原子全部氧化为WO₃并以气态形式挥发，残留氧化产物仅为Al₂O₃。球形Al-25W合金粉末的实测体积燃烧焓超过单质Al粉的理论体积燃烧焓（83000 J·cm^-3），可达（83132.1±608.5） J·cm^-3，且剧烈燃烧时生成气态燃烧产物WO₃。

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• 生物柴油对现场混装乳化炸药的热分解特性和抗振动性能的影响

  杨策, 李洪伟, 杨赛群, 孙建辉, 章彬彬

  优先出版日期:2023-02-17  DOI: 10.11943/CJEM2022262

  摘要(95) HTML(190) PDF(2.34 M)( 936)

  摘要：为了探究生物柴油对现场混装乳化炸药的热分解特性及抗振动性能的影响，利用激光粒度分析仪、光学显微镜、同步热分析技术、振动实验和水溶法，对以生物柴油为油相材料的现场混装乳化炸药基质样品的微观特性、热分解特性以及抗振动性能进行了研究，其中生物柴油的质量比分别为0%，1%，2%和3%。结果表明：添加生物柴油的现场混装乳化炸药基质样品平均粒径普遍较小，内相粒子的均一性较好，平均粒径与分散性指数较未添加生物柴油的样品分别降低了12.9%和38.0%；当体系中生物柴油的质量分数占整体的3%时，其分解反应的起始温度与峰值温度较未添加生物柴油的现场混装乳化炸药基质样品分别降低了5.8%和3.7%，反应活化能则降低了12.3%，热稳定性有所降低；在抗振动性能方面，生物柴油含量为3%的现场混装乳化炸药基质样品性能最差，其溶失率在6个周期后从0.117%增长到0.313%，且在4个振动周期后出现析晶现象；生物柴油含量为1%的现场混装乳化炸药基质样品抗振动性能最好，在6个振动周期后其溶失率从0.070%增长到0.197%，且未出现析晶。当样品中生物柴油含量为1%时，其内相平均粒径小、分布均匀性好、热安全性好且抗振动性能最佳。

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• RDX含量对改性双基推进剂热安全特性的影响

  程万里, 高鹏, 吕春玲, 余思禹, 柳梦辉, 谢木阳

  优先出版日期:2022-11-18  DOI: 10.11943/CJEM2022194

  摘要(180) HTML(274) PDF(1.98 M)( 1703)

  摘要：为探究改性双基推进剂的热安全特性，采用差示扫描量热法（DSC）对黑索今（RDX）含量分别为0，18%，46%和54.6%的改性双基推进剂的热分解行为进行了研究，得到了升温速率2，5，10 ℃·min^-1和20 ℃·min^-1下的热分解温度。通过热反应动力学分析计算了其表观活化能、指前因子、反应速率、吉布斯自由能、活化焓及活化熵，分析了RDX含量对双基组分及表观活化能的影响规律。通过慢速烤燃和5 s爆发点试验得到不同RDX含量改性双基推进剂的响应特性。结果表明，配方中RDX含量为18%时，表观活化能最大，慢速烤燃和5 s爆发点响应温度和响应剧烈程度最低；随着RDX含量的增加，DSC第一分解峰温后移，表观活化能降低，双基推进剂的慢速烤燃响应温度向高温方向移动，体系热敏感性降低，但响应等级随之提升；当RDX含量在46%及以上时，响应等级为爆炸，不能通过慢速烤燃试验考核；5 s爆发点温度随着RDX含量的增加向高温方向移动，且上升趋势较为明显，改性双基推进剂的热安定性有所提升。

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• 含能化合物量子化学数据库的设计及应用

  黄鑫, 张朝阳

  优先出版日期:2022-11-04  DOI: 10.11943/CJEM2022177

  摘要(203) HTML(200) PDF(1.11 M)( 1762)

  摘要：高精度计算水平下的量子化学数据对于含能化合物的设计、合成以及表征具有重要意义。因此，建立含能化合物量子化学数据库，收集含能化合物在高精度计算水平下的量子化学数据，既能够避免重复性的计算研究与资源消耗，也保证了数据质量以便进行深入分析及知识挖掘，进而获得可靠的含能化合物结构与性质的分析预测模型。本文总结并梳理近年来量子化学计算所获得的含能化合物关键性结构和性质数据种类、数据库与高通量虚拟筛选相结合的含能化合物分子设计进展；并从量子化学计算标准与数据模型的选择、数据库以及数据库管理系统的开发等角度，对含能化合物量子化学计算数据库的设计与应用进行了展望，包括：（1）明确基准计算方法与性质预测模型以产生本领域专用性的数据；（2）建立开放共享的数据库以实现与高通量虚拟筛选相结合；（3）开发数据库管理系统以实现查询、获取与知识挖掘，以期为含能化合物量子化学数据库的设计及实际应用提供有益的参考。

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• 氟偕二硝基甲基类含能化合物的合成及性能研究进展

  王少卿, 尹宏权, 马卿, 陈甫雪

  优先出版日期:2022-10-21  DOI: 10.11943/CJEM2022159

  摘要(159) HTML(276) PDF(2.04 M)( 1733)

  摘要：将氟偕二硝基甲基引入至含能化合物分子中，不但可以提高含能化合物的氧平衡、密度和爆轰性能，还可能提高化合物的热稳定性、降低机械感度。构建含氟偕二硝基甲基基团的含能化合物成为新型高能低感含能材料领域的研究热点。通过对近20年来含有氟偕二硝基甲基的含能化合物综述，总结氟偕二硝基甲基类含能化合物的合成方法，分析比较这类化合物的分子结构、理化性质和爆轰性能，为新颖氟偕二硝基甲基化合物的分子设计、合成研究提供参考。

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• 三唑类含能化合物研究进展

  刘洋, 陈亚红, 苟瑞君, 张树海

  优先出版日期:2022-08-26  DOI: 10.11943/CJEM2022131

  摘要(277) HTML(442) PDF(4.09 M)( 2531)

  摘要：三唑类含能化合物是近些年发展的一类新型含能化合物，具有高生成焓、高氮含量和高热稳定性的特点。本文从分子结构出发，综述了单三唑类、双三唑类、吡唑基三唑类、噁二唑基三唑类和四唑基三唑类等40余系列含能化合物的最新合成研究成果，对部分化合物性能进行了阐述。并结合三唑类含能化合物的性能特点，指出基于构效关系设计新型三唑化合物，平衡能量-安全间的矛盾关系，是发展高能钝感三唑含能化合物的有效策略；在此基础上，设计合成笼状三唑含能化合物是较具潜力的发展方向，并提出筛选综合性能优异的三唑化合物开展应用研究。

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• 基于反向撞击法的RDX基含铝炸药冲击起爆实验研究

  裴红波, 李淑睿, 郭文灿, 张旭, 郑贤旭

  优先出版日期:2022-07-15  DOI: 10.11943/CJEM2021285

  摘要(155) HTML(318) PDF(1.24 M)( 2427)

  摘要：为了研究铝粉对黑索今（RDX）基含铝炸药冲击起爆性能的影响，采用基于反向撞击法的炸药冲击起爆性能测试方法，对铝粉含量分别为0、15%和30%的3种RDX基含铝炸药（RDX/Al）的冲击起爆性能进行了对比研究。该测试方法采用火炮加载平台驱动炸药样品撞击LiF窗口，并利用光子多普勒测速仪测量了炸药与窗口界面粒子速度的变化历程。实验结果表明，该测试方法具有较高的测试精度（3%）和时间分辨率（5 ns），且对炸药样品的制备要求较低。在相同加载条件下，铝粉含量越高，含铝炸药冲击起爆反应增长越慢，与RDX炸药相比，铝粉含量为30%的RDX基含铝炸药的界面粒子速度达到峰值所需的反应时间增加了47%，表明铝粉的加入使得炸药冲击波感度明显降低，铝粉在含铝炸药冲击起爆过程中主要起到能量稀释的作用。

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• 非均相光Fenton降解-吹脱处理NTO工业洗涤水的研究

  龚赛花, 鲁志艳, 李志华, 蔡春

  优先出版日期:2023-05-16  DOI: 10.11943/CJEM2023020

  摘要(24) HTML(86) PDF( 255)

  摘要：为处理工业上洗涤3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）粗品所产生的酸性洗涤水，研究提出非均相光Fenton降解NTO并联合吹脱的处理方法。首先以共沉淀-浸渍法制备催化剂Fe²⁺-Fe₃O₄@AC，而后以氧化体系（UV/Fe²⁺-Fe₃O₄@AC/H₂O₂）降解稀释洗涤水中的NTO（约4 g·L^-1），考察初始pH、双氧水投加量、催化剂浓度对降解效果的影响及催化剂的稳定性，筛选最佳降解条件。通过控制反应条件、猝灭自由基及EPR自由基捕捉测试推测可能的NTO降解机理。研究最佳条件下降解随后吹脱的过程中稀释洗涤水的化学需氧量（COD）及氨氮（NH₃-N）的变化。结果表明。该体系可高效降解NTO，最佳处理条件为pH为2，、n_H2O2∶n_NTO为5、催化剂浓度1 g·L^-1，150 min后可去除99%的NTO。催化剂稳定性好，5次循环实验后NTO去除率仍可达到82%。吹脱降解后废水的最终COD去除率与NH₃-N去除率均大于99%。反应由·OH与·O₂^-共同作用，其中?OH发挥主要作用。

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• 支持向量机在富氮含能离子盐撞击感度定量构效关系研究中的应用

  张云苓, 白杨

  优先出版日期:2023-04-23  DOI: 10.11943/CJEM2022298

  摘要(27) HTML(110) PDF( 475)

  摘要：为了研究富氮含能离子盐的撞击感度（IS）与分子结构的关系，在M06-2X/6-311++G（3df，3pd）理论水平下对21种含能离子盐进行了构型优化和量子化学参数计算，并以IS为目标值，以最高占据轨道能量（E_HOMO）、最低空轨道能量（E_LUMO）、偶极矩（μ）、极化率（α）、氧平衡（OB）、核独立化学位移（NICS）、可利用自由体积（ΔV）、静电势方差（σ²）、电离势（I）和电子亲和势（A）作为描述符，采用主成分分析（PCA）方法结合支持向量机（SVM）回归算法，建立了相关性较好的构效关系（QSPR）模型（相关系数和均方根误差分别为0.98和0.11）。采用该模型对新设计的6种新型富氮含能离子盐的IS进行预测，发现其中基于氮-（5-（1氢-四唑-5-基）-2氢-1，2，3-三唑-4-基）-4-硝基-呋咱-3-胺（HTANFT）设计的三种含能离子盐的撞击感度（依次为18， 17， 35 J）比传统炸药TNT（15 J）还要钝感，表明基于HTANFT设计的三种含能离子盐是潜在的理想含能材料。

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• 高落速云雾爆轰的数值模拟

  苏震, 高洪泉, 赵宏伟, 张奇

  优先出版日期:2023-04-23  DOI: 10.11943/CJEM2022265

  摘要(50) HTML(126) PDF( 472)

  摘要：为了研究落速 1000 m·s^-1条件下的燃料分散和爆轰过程，建立了燃料分散爆轰的计算仿真模型，以静态燃料分散及云雾爆轰实验结果作为数值方法进行了验证，分析了2 kg环氧丙烷燃料在高落速条件下分散爆轰的温度、压力随时间变化规律。结果发现：落速1000 m·s^-1条件下，数值模拟得到了云雾形态、浓度场随时间和空间的分布规律，云雾形态大致呈扇形，浓度随距离增加逐渐降低，最终达到稳定分布，云雾径向半径可达2.24 m，同时得到云雾爆轰过程及爆轰压力场、温度场的影响规律，起爆后形成弧形波阵面向外扩散且温度压力不断衰减。数值模拟结果与实验相吻合，为高落速云爆武器系统的安全设计提供了新途径。

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• 生物柴油对现场混装乳化炸药的热分解特性和抗振动性能的影响

  杨策, 李洪伟, 杨赛群, 孙建辉, 章彬彬

  优先出版日期:2023-02-17  DOI: 10.11943/CJEM2022262

  摘要(95) HTML(190) PDF( 936)

  摘要：为了探究生物柴油对现场混装乳化炸药的热分解特性及抗振动性能的影响，利用激光粒度分析仪、光学显微镜、同步热分析技术、振动实验和水溶法，对以生物柴油为油相材料的现场混装乳化炸药基质样品的微观特性、热分解特性以及抗振动性能进行了研究，其中生物柴油的质量比分别为0%，1%，2%和3%。结果表明：添加生物柴油的现场混装乳化炸药基质样品平均粒径普遍较小，内相粒子的均一性较好，平均粒径与分散性指数较未添加生物柴油的样品分别降低了12.9%和38.0%；当体系中生物柴油的质量分数占整体的3%时，其分解反应的起始温度与峰值温度较未添加生物柴油的现场混装乳化炸药基质样品分别降低了5.8%和3.7%，反应活化能则降低了12.3%，热稳定性有所降低；在抗振动性能方面，生物柴油含量为3%的现场混装乳化炸药基质样品性能最差，其溶失率在6个周期后从0.117%增长到0.313%，且在4个振动周期后出现析晶现象；生物柴油含量为1%的现场混装乳化炸药基质样品抗振动性能最好，在6个振动周期后其溶失率从0.070%增长到0.197%，且未出现析晶。当样品中生物柴油含量为1%时，其内相平均粒径小、分布均匀性好、热安全性好且抗振动性能最佳。

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• 黏结剂对喷雾干燥FOX-7基PBXs的性能影响

  杨玥, 李小东, 董子文, 孔松, 王晶禹

  优先出版日期:2023-05-15  DOI: 10.11943/CJEM2022261

  摘要(17) HTML(96) PDF( 264)

  摘要：为研究喷雾干燥制备高聚物粘结炸药（Polymer Bonded Explosives， PBXs）的包覆机理和黏结剂种类及含量对PBXs性能的影响，分别以聚酯型热塑性聚氨酯（Estane 5703）、氟树脂（F₂₃₁₄）、氟橡胶（F₂₆₀₂）和丙烯酸酯橡胶（ACM）为黏结剂，采用喷雾干燥技术制备细化FOX-7和含有不同黏结剂种类和含量的1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）基PBXs。分别采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、撞击感度测试仪测试样品的表面形貌、晶型、热分解特性和撞击感度，研究黏结剂种类和含量对FOX-7基PBXs性能影响。结果表明，喷雾干燥包覆样品晶型均为α-FOX-7；Estane 5703包覆样品拥有最佳的球形度、表面光滑度和机械安全性，但表观活化能降低10.61%，F₂₆₀₂包覆样品的热稳定性好，二者作为黏结剂均可有效降低FOX-7的撞击感度；黏结剂含量为3%~5%时，FOX-7基PBXs造型粉颗粒表面光滑，包覆黏结效果好；黏结剂含量为5%时，FOX-7基PBXs安全性能最佳。由FOX-7在熔融态下PBXs的微观形貌，分析喷雾干燥制备PBXs中黏结剂的包覆结构和降感机理，对比细化FOX-7和PBXs的撞击感度和表面元素原子比及化学态变化对其进行验证。

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• 氟偕二硝基甲基类含能化合物的合成及性能研究进展

  王少卿, 尹宏权, 马卿, 陈甫雪

  优先出版日期:2022-10-21  DOI: 10.11943/CJEM2022159

  摘要(159) HTML(276) PDF( 1733)

  摘要：将氟偕二硝基甲基引入至含能化合物分子中，不但可以提高含能化合物的氧平衡、密度和爆轰性能，还可能提高化合物的热稳定性、降低机械感度。构建含氟偕二硝基甲基基团的含能化合物成为新型高能低感含能材料领域的研究热点。通过对近20年来含有氟偕二硝基甲基的含能化合物综述，总结氟偕二硝基甲基类含能化合物的合成方法，分析比较这类化合物的分子结构、理化性质和爆轰性能，为新颖氟偕二硝基甲基化合物的分子设计、合成研究提供参考。

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• 三唑类含能化合物研究进展

  刘洋, 陈亚红, 苟瑞君, 张树海

  优先出版日期:2022-08-26  DOI: 10.11943/CJEM2022131

  摘要(277) HTML(442) PDF( 2531)

  摘要：三唑类含能化合物是近些年发展的一类新型含能化合物，具有高生成焓、高氮含量和高热稳定性的特点。本文从分子结构出发，综述了单三唑类、双三唑类、吡唑基三唑类、噁二唑基三唑类和四唑基三唑类等40余系列含能化合物的最新合成研究成果，对部分化合物性能进行了阐述。并结合三唑类含能化合物的性能特点，指出基于构效关系设计新型三唑化合物，平衡能量-安全间的矛盾关系，是发展高能钝感三唑含能化合物的有效策略；在此基础上，设计合成笼状三唑含能化合物是较具潜力的发展方向，并提出筛选综合性能优异的三唑化合物开展应用研究。

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2023年第31卷第4期      

>制备与性能

• 新型二硝酰胺根多氮含能铜配合物的合成与表征

  牟国柱, 李鑫, 李爽, 雷晴, 乐思嘉, 高扬

  2023,31(4):317-324, DOI: 10.11943/CJEM2022221

  摘要(125) HTML(41) PDF(1.49 M)( 908)

  摘要：为了高效地制备低感度、环保的含能燃速催化剂，以二硝酰胺铵（ADN）为前体，经离子交换反应得到二硝酰胺酸（HDN），该反应液与碱式碳酸铜（Ⅱ）反应制备二硝酰胺铜（Ⅱ），再与富氮配体（氨、咪唑、4-氨基-1，2，4-三唑-5-酮）进一步合成获得了3种含能金属配合物［Cu（NH₃）₄（DN）₂］、［Cu（IMI）₄（DN）₂］、［Cu（ATO）₄］（DN）₂。利用X射线单晶衍射、红外光谱、元素分析等方法准确表征了3种配合物的结构，测定了3种配合物的热稳定性、吸湿性、撞击感度、摩擦感度、静电火花感度以及［Cu（IMI）₄（DN）₂］对推进剂燃速的提升效果。结果表明3种配合物的热稳定性均满足固体推进剂的应用要求，初始分解温度均大于140 ℃。3种配合物的吸湿性有明显改善，仅为原料ADN的2%~5%。配合物［Cu（IMI）₄（DN）₂］的感度最低，撞击感度28.6 J、摩擦感度0%、静电火花感度185 mJ。在丁羟推进剂中添加质量分数为4%的［Cu（IMI）₄（DN）₂］时，可将基础配方推进剂燃速提升27.7%。

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• 6-硝基-2-氧杂-6-氮杂金刚烷-4，8-二醇二硝酸酯的合成及表征

  刘运芝, 蔡荣斌, 侯天骄, 王桂香, 罗军

  2023,31(4):325-331, DOI: 10.11943/CJEM2022264

  摘要(78) HTML(36) PDF(888.36 K)( 788)

  摘要：以1，5-环辛二烯为原料，经氧化环合、O-酰化、消除、环氧化、氨解和硝化等步骤，合成了一种新型笼状含能化合物6-硝基-2-氧杂-6-氮杂金刚烷-4，8-二醇二硝酸酯。利用X射线单晶衍射技术获得了6-硝基-2-氧杂-6-氮杂金刚烷-4，8-二醇二硝酸酯的单晶结构；采用核磁、红外以及元素分析对其结构进行了表征；采用热重分析（TG）和差示扫描量热法（DSC）研究了目标化合物的热稳定性；经密度泛函理论研究了目标化合物的爆轰性能。结果表明，其密度为1.75 g·cm^-3，热分解放热峰值为184 ℃，爆速7730 m·s^-1，爆压为26.07 GPa。

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• 高能氧化剂ONPP的合成工艺优化

  燕超, 孙瑞, 朱金利, 任晓婷, 卢艳华, 何金选

  2023,31(4):332-337, DOI: 10.11943/CJEM2022275

  摘要(86) HTML(66) PDF(859.58 K)( 869)

  摘要：为了解决当前高能氧化剂1，4-双（三硝基甲基）-3，6-二硝基吡唑［4，3-c］并吡唑（ONPP）合成工艺的低硝化收率以及使用剧毒物等问题，设计并开发了ONPP的新合成路线。将ONPP溶于乙酸乙酯，采用缓慢溶剂挥发法制备出ONPP的单晶，并对不同配方进行了能量估算。结果表明，在碱和相转移催化剂Bu₄NBr（TBAB）的参与下，3，6-二硝基吡唑［4，3-c］并吡唑（DNPP）与溴丙酮反应，在吡唑环上引入2个丙酮基团，接着使用HNO₃/H₂SO₄/P₂O₅硝化体系对其进行硝化，合成得到了ONPP，两步总收率为31%。相较原工艺（两步总收率为10.4%），新工艺的产品收率提升了近3倍，且避免了剧毒物丁烯酮的使用，更适合放大化生产。单晶衍射结果为：ONPP的晶体为单斜晶系，P2₁/c空间群，晶体密度为1.983 g·cm^-3（293 K）。经过对端羟基聚丁二烯（HTPB）（占比10%）、Al粉（占比20%）和氧化剂（占比70%）配方进行能量估算，当ONPP和高氯酸铵（AP）作为氧化剂复配使用，分别占比40%和30%时，其配方能量水平达到最佳，显著高于他们分别作为单一氧化剂时的配方能量水平。

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• 共轴聚焦型微流控装置剪切高粘溶液连续制备双基球形发射药

  谢育辛, 杨凌枫, 李扬, 石先锐, 朱娟, 李兆乾, 裴重华

  2023,31(4):338-346, DOI: 10.11943/CJEM2022227

  摘要(85) HTML(44) PDF(1.84 M)( 770)

  摘要：为了探索连续化生产粒径可控的百微米范围内双基球形发射药工艺条件，以质量分数为10%的双基发射药溶液为分散相，采用共轴聚焦型微流控装置制备了400~700 μm范围内粒径可控的双基球形发射药，并研究了两相流量比（Q_c/Q_d）、芯片尺寸对其粒径和形貌的影响。通过扫描电镜、光学显微镜、密闭爆发器等测试方法，表征了样品形貌、粒径分布和定容燃烧性能。结果表明：随两相流量比（Q_c/Q_d）减小，相同芯片下制备样品的中位粒径（D₅₀）先增大后减小；随芯片的连续相或分散相通道内径增大，相同两相流量比下制备样品的D₅₀依次增大。当分散相通道内径为0.85 mm，连续相通道内径为2.00 mm，两相流量比为200.00时，制备的样品单分散性好、表面光滑、内部密实、球形形状规则（平均球形度φ_K=0.949）且粒径分布窄（跨度span=0.09），其D₅₀为539.94 μm，平均颗粒密度ρ为1.601 g·cm^-3。密闭爆发器实验中，压力-时间曲线表明球形样品在2种装填密度（Δ₁=0.12 g·cm^-3、Δ₂=0.20 g·cm^-3）下能稳定燃烧，动态活度-相对压力曲线符合密实球形药减面燃烧规律。

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• 掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂的反应特性

  陈芷怡, 史安然, 张伟, 沈瑞琪, 叶迎华

  2023,31(4):347-355, DOI: 10.11943/CJEM2022245

  摘要(60) HTML(21) PDF(2.37 M)( 758)

  摘要：为了研究La₂O₃对Al/CuO铝热剂反应特性的影响，采用机械混合法制备了不同氧平衡状态，即当量比（φ）分别为1.0，1.4和1.8下的Al/CuO铝热剂，并分别掺杂2%，5%，10%，20%和30%的La₂O₃。利用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线能谱仪（EDS）、X-射线衍射仪（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）分别对未掺杂和掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂的微观形貌、元素种类、物相以及放热过程进行了研究，采用燃烧管实验、T-jump快速升温点火实验和密闭爆发器实验对其燃烧特性和产气性能进行了对比分析。结果表明，零氧平衡状态（φ=1.4）下，掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂发生铝热反应的起始温度和峰值温度明显低于未掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂；掺杂2% La₂O₃的Al/CuO铝热剂放热量为1772 J·g^-1，较未掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂放热量1540 J·g^-1增长了15.1%。正氧平衡状态（φ=1.0）下，掺杂2% La₂O₃的Al/CuO铝热剂燃速为90.8 m·s^-1，比未掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂燃速61.9 m·s^-1增长了46.7%。Al/CuO铝热剂的点火温度随La₂O₃掺杂量的增加呈现上升的趋势。掺杂La₂O₃对Al/CuO铝热剂的产气性能有不同程度的改善，其中，正氧平衡状态（φ=1.0）和负氧平衡状态（φ=1.8）下，峰值压力较未掺杂时分别上升了34.5%和13.7%，对φ=1.4的铝热剂，产气性能改善不明显。火焰传播结果显示，La₂O₃的掺杂会改变Al/CuO铝热剂的火焰传播模式，随着掺杂量的增加，Al/CuO铝热剂燃烧状态由爆燃变为缓燃，能够作为一种燃烧速度和能量释放速率的控制手段。

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>计算与模拟

• 尼龙弹带动态挤进特性试验研究与数值分析

  杨明, 余永刚

  2023,31(4):356-364, DOI: 10.11943/CJEM2022208

  摘要(51) HTML(25) PDF(3.32 M)( 770)

  摘要：为了研究尼龙弹带在滑膛炮中的挤进特性，设计了短管炮发射装置，进行了动态射击条件下的穿甲弹挤进试验研究。采用瞬态压力测量系统和高速摄像仪得到挤进过程中膛内压力和弹丸运动参量，计算得出弹丸动态挤进过程的阻力变化特性曲线，分析了弹底平均压力上升速率对于尼龙弹带挤进过程的影响。基于试验工况，采用弹塑性大变形的C-S模型，数值模拟了尼龙弹带的挤进形变过程，研究了尼龙弹带挤进动力学特性。研究结果表明：尼龙弹带在挤进过程中发生了弹塑性变形，弹带内部为压剪状态，弹带主要失效方式为剪切失效。动态射击条件下的弹丸在挤进过程中挤进阻力随挤进位移的增大先增大后减小；当弹底平均压力上升速率从2.92 MPa·ms^-1增大到3.28 MPa·ms^-1时，挤进时间缩短了4.36%，最大挤进阻力增大了5.12%；弹丸位移的计算值与测量值的平均误差为5.24%，该三维动态挤进模型可以较好地预测尼龙弹带的动态挤进过程。

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• 顺序凝固工艺参数对熔铸装药影响的模拟研究

  牛凯博, 曹红松, 刘恒著, 史慧芳, 王兆国, 易茂光

  2023,31(4):365-373, DOI: 10.11943/CJEM2022136

  摘要(69) HTML(33) PDF(1.70 M)( 745)

  摘要：顺序凝固工艺在熔铸装药中具有较大的应用需要。为探讨顺序凝固工艺参数对装药的影响，研究基于移动边界的建模方法，选用梯恩梯/黑索今（TNT/RDX，33.8/65）炸药，建立了模具入水顺序凝固过程模型，模拟研究了入水速度（0.15，0.20，0.25 mm·s^-1）、水浴温度（30，40，50 ℃）、模具预热温度（60，70，80 ℃）3个主要参数对凝固过程温度场以及缩孔缺陷的影响，并基于这3个参数设计了三因素正交试验，对模拟所得缩孔体积以及其均值和极差进行了研究，得到了最优的工艺参数：模具入水速度为0.15 mm·s^-1，水温50 ℃，模具预热温度60 ℃。模拟结果显示，入水速度对装药质量影响最大，其次是水浴温度和模具预热温度。相较于试验方案（模具入水速度为0.15 mm·s^-1，水温50 ℃，模具预热温度70 ℃），正交设计的模拟优选方案可将缩孔体积减少74%，表明了相互匹配的工艺参数是提高装药质量的有效方法。

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>综述

• 基于呋咱结构的多环含能化合物合成研究进展

  石峻豪, 张文全, 张庆华

  2023,31(4):374-410, DOI: 10.11943/CJEM2022187

  摘要(98) HTML(43) PDF(1.94 M)( 812)

  摘要：高氮多环结构在协调含能化合物能量与安全性矛盾方面表现出极大潜力。呋咱环具有稳定性好、含氮量高、高正生成焓、易于达到氧平衡等特点，是设计高氮多环类含能分子的重要结构单元。含有呋咱环的多环类含能化合物的设计合成已经成为含能材料领域关注重点之一，得到广泛和深入研究。本文对基于呋咱环的稠环和联环含能化合物的分子结构、合成方法及理化性能等进行综述，并对该类化合物的应用前景进行了评价，为此类多环含能化合物的设计与合成提供一定的参考。

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• 热分析联用技术在含能材料热分析研究中的应用进展

  王晨, 万冲, 陈苏杭, 马海霞, 赵凤起, 徐抗震

  2023,31(4):411-423, DOI: 10.11943/CJEM2022111

  摘要(110) HTML(29) PDF(1.15 M)( 794)

  摘要：热分析联用分析技术包括同步联用技术、串级联用技术和间断联用技术，常见的有热重-差示扫描量热联用（TG-DSC）、热重-红外/质谱联用（TG-FTIR/MS）、固相原位热红外检测技术（Thermolysis/RSFTIR）和热重-红外-质谱联用（TG-FTIR-MS）等，是研究含能材料热行为和分解机理的有效方法，对研究其燃烧和爆炸性能有重要意义。相较于单一的热分析技术，联用技术可以更加充分、高效和全面地评价含能材料热行为和热安定特性、揭示热分解机制。通过热分析联用技术全面深入研究含能材料的物化特性，对改善和提高其应用性能具有重要的现实意义和价值。本文全面综述了TG-DSC、TG-MS、TG-FTIR-MS、TG-FTIR-GC-MS和Thermolysis/RSFTIR热分析联用技术在含能材料研究中的应用进展，分析了其研究的相关内容、重要结果、特点及优势，并进行了相关展望，可开发高性能的计算分析软件，解决如质谱分析中重叠质谱峰的解析等问题，在热分析仪中引入新的扩展系统，拓展其应用范围，为新型含能材料的热分析研究提供技术上的支持。

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