德国慕尼黑大学研制出几种二氨基脲为基的炸药

近来，德国的慕尼黑大学化学系制备出了二氨基脲的三种含能盐，即二氨基脲单硝酸盐([DAU]⁺[NO₃]^-)、二氨基脲二硝酸盐([DAU]²⁺[NO₃]₂^-)和二氨基脲高氯酸盐([DAU]⁺[ClO₄]^-)，并对其性能和感度进行了表征。结果显示，三种盐的密度分别为1.782, 1.785, 1.909 g·cm^-3，DSC分解温度分别为242, 115, 244 ℃；BAM法得到的撞击感度分别为9 J、>40 J和2 J，摩擦感度分别为288 N、>360 N和5 N，静电感度分别为0.60 J、0.50 J和0.30 J。计算结果表明，[DAU]⁺[NO₃]^-的爆速为8903 m·s^-1，爆压为3.35×10¹⁰ Pa，与RDX(8748 m·s^-1和3.49×10¹⁰ Pa)性能相当。

(Niko Fische, Thomas M. Klapötke, Jörg Stierstorfer. Explosives based on Diaminourea[J]. Propellants Explosives Pyrotechnics, 2011, 36(3): 225-232.)

美空军发明一种新型的含能氧化剂

近年，在美国空军科学研究办公室(United States Air Forced Office of Scientific Research)资助下，加利福尼亚的Petrie等在专利中报道了一种新型含能氧化剂N-羟基-N′-硝基脲(NHNU)。NHNU的密度为1.909 g·cm^-3，DSC分解温度为156.5 ℃，呈酸性，能形成二钾盐和铵盐。因此NHNU或其二钾盐和铵盐作为氧化剂可广泛地应用于推进剂、气体发生剂或炸药配方中。NHNU或其二钾盐和铵盐具有强氧化性，氧化能力与NH₄NO₃相当，但比NH₄NO₃更容易燃烧；它们与ADN相比，有更低的吸湿性，甚至在90%相对湿度下也不吸湿；另外，它们还有更宽的pH适应范围，因此应用范围更广。

(Petrie M A, Bottaro J C, Penwell P E, Dodge A L. N-hydroxy-N′-nitrourea and related compounds as high energy density materials. United States Patent, US2009139617[P].)

日本业界重新评估1, 5′-联四唑胍气体发生剂

在非叠氮气体发生剂的燃料组分中，5-氨基四唑(5-ATZ)、硝酸胍、硝基胍和偶氮二酰胺(ADCA)是少数几个研究的叠氮类燃料的替代物，1, 5′-联四唑胍(G15B)因含有联四唑环倍受关注。G15B作为非叠氮气体发生剂燃料组分的一种，最先由Date等进行了报道。他们早期的研究显示G15B/KClO₄混合物表现出比5-ATZ/Sr(NO₃)₂混合物有更快的压力上升速度，但是60 L容器内观测到的上升高温(约950 K)使其很难应用于汽车安全气囊。近来，Date等改变了与G15B配伍的氧化剂，采用了金属氧化物或Sr(NO₃)₂来代替KClO₄。试验结果显示，在考量的CuO、MnO₂、Fe₂O₃、ZnO、Sr(NO₃)₂氧化剂中，G15B/CuO表现出最快的燃烧速度和相对低的上升温度，撞击感度处于第二钝感位置，适宜于用作汽车安全气囊作气体发生剂。

(Shingo Date, Takumi Sugiyama, Norikazu Itadzu, Shizuka Nishi. Burning characteristics and sensitivity characteristics of some guanidinium 1, 5′-bis-1H-tetrazolate/metal oxide as candidate gas generating agent[J]. Propellants Explosives Pyrotechnics, 2011, 36(1): 51-56.)

法用纳米Cr₂O₃粒子制备高钝感反应性铝热剂

反应性铝热剂在含能材料领域可用于弹头配方的反应性填料、常规弹药的起爆药和固体火箭推进剂的高性能添加剂。法国的Gilbot等利用纳米铝和纳米(10~15 nm)Cr₂O₃制备出Cr₂O₃为基的反应性铝热剂，这种反应性铝热剂体现出更有规律的可靠燃烧性，并能用CO₂激光束点燃；对撞击和摩擦的低感度能使它们在需要高安全性的条件下得到应用。令人感兴趣的是该反应性铝热剂很容易通过静电放电(< 0.5 mJ)使其点燃，因此可用于对电火花敏感的雷管研制。

(Pierre Gibot, Marc Comet, Alfred Eichhorn, et al. Highly insensitive/reactive thermite prepared from Cr₂O₃ nanoparticles[J]. Propellants Explosives Pyrotechnics, 2011, 36(1): 80-87.)

离子液体/共溶剂体系重结晶TATB制成PBX配方的性能研究

TATB是一种理想的钝感高能炸药，由于TATB石墨状晶体结构，是已知具有最强氢键之一的固体，导致其在传统有机溶剂中的溶解度非常低。这种低的溶解性妨碍了对重结晶TATB性能的研究。Pagoria等的研究发现烷基咪唑型离子液体(IL)对TATB有很好的溶解性能，如3-乙基-1-甲基咪唑氟化物([EMIm][F])、3-乙基-1-甲基咪唑乙酸盐([EMIm][OAc])等。

(Philip F. Pagoria, Amitesh Maiti, Alexander Gash, et al. Ionic liquid as solvents[P]. US2009/0012297[P])

近期，利弗莫尔国家实验室的研究人员用[EMIm][OAc]/DMSO共溶剂重结晶，获得了大颗粒、晶面好、致密的TATB晶体(IL-TATB，其对比图分别示于图 1和图 2)，并用该IL-TATB参照LX-17配制了相应配方对比研究这些配方的热稳定性和爆轰性能。结果显示，这种IL-TATB制成的配方的爆速和爆轰曲线与传统TATB基炸药LX-17几乎相同，DSC测试的热分解温度则降低10~20 ℃，这可能是由于IL-TATB中主要杂质是咪唑离子，而商业TATB主要杂质是氯化铵的缘故。

(Laurence E. Fried, Alexander E. Gash, Elizabeth Glascoe, et al. Thermal stability and detonic properties of plastic bonded explosive formulations of 1, 3, 5-triamino-2, 4, 6-trinitrobenzene re-crystallized from an ionic liquid/co-solvent system[C]//14th International Detonation Symposium, 11-16/04/2010, Coeur d′Alene (ID), USA)

一种无传统爆炸基团的炸药：(E, E)-3, 4-二肟甲基氧化呋咱(DPX1)

近来德国慕尼黑大学化学系从硝基乙醛肟出发经一步反应制备出(E, E)-3, 4-二肟甲基氧化呋咱(DPX1)。DPX1密度1.744 g·cm^-3，熔点168 ℃(分解)，计算的爆速和爆压分别为8236 m·s^-1和29.6 GPa，测试的撞击感度为10 J，摩擦感度为192 N，低于撞击感度为7 J、摩擦感度为120 N的RDX，能量明显高于TNT。虽然DPX1没有传统的爆炸基团，但是它含有较高的能量，为我们探索新型的含能材料提供了新思路。

(Thomas M. Klapötke, Davin G. Piercey, Joerg Stierstorfer. The facile synthesis and energeti properties of an energetic furoxan lacking traditional “explosophore” moieties: (E, E)-3, 4-bis(oximomethyl)furoxan (DPX1)[J]. Propellants Explosives Pyrotechnics, 2011, 36(2): 160-167.)

(张光全  编译)