• 活性材料力学性能表征、本构建模与仿真技术综述

  张梓轩, 王志豪, 褚兴荣, 刘桂涛, 赵孔勋

  优先出版日期:2026-06-26  DOI: 10.11943/CJEM2026043

  摘要(206) HTML(248) PDF(2.67 M)( 146)

  摘要：活性材料具有独特的冲击诱发反应特性，能在高速撞击下发生化学反应，释放大量能量。凭借其优异的能量释放效能，活性毁伤材料已成为提升战斗部综合毁伤能力的核心材料之一。为实现此类材料的优化设计与性能调控，性能表征方法与数值模拟技术至关重要。通过精准的表征与可靠的仿真，能有效揭示其在冲击载荷下的力学响应规律与化学能量释放机制，进一步调控材料性能。本文围绕铝热剂型活性材料、金属/聚合物复合型活性材料、金属/金属复合型活性材料和活性合金四类典型体系，系统梳理了其分类特征及研究现状，重点综述了动态力学性能与冲击释能响应表征方法、本构建模以及数值模拟方法等方面的研究工作。结合不同材料体系的组成特点与响应机制，分析了落锤冲击、弹道冲击、压力腔测试、分离式霍普金森压杆和平板冲击等实验手段在力学响应、反应触发、释能输出和毁伤后效表征中的适用性；归纳了典型本构模型、状态方程、反应模型与数值方法在活性材料冲击响应、能量释放行为预测及毁伤评估中的应用特点。最后，针对当前材料体系设计、实验技术及专属模型建立等方面存在的问题进行了总结，并对相关研究的发展方向进行了展望。

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• K9窗口Ti/Al薄膜对B/KNO?/PF激光点火特性的影响

  郝新生, 耿优, 袁浩方, 沈瑞琪, 吴立志

  优先出版日期:2026-07-30  DOI: 10.11943/CJEM2026141

  摘要(56) HTML(70) PDF(3.46 M)( 25)

  摘要：为了揭示薄膜厚度及有/无加速膛工况对激光薄膜点火性能的影响规律及作用机理，采用光电探测器、高速摄影、光谱仪、纹影系统研究了B/KNO?/PF药剂在不同薄膜厚度和不同加速膛厚度下的激光点火感度、点火延迟时间、激光烧蚀薄膜等离子体特性、激光等离子体冲击波和薄膜粒子运动特性。结果表明，204 nm厚的Ti/Al-1薄膜对激光点火过程有促进作用，使激光点火能量密度阈值从无薄膜介质时的3.94 J?cm-2降低到了3.67 J?cm-2，488 nm厚的Ti/Al-2和874nm厚的Ti/Al-3则使点火能量密度阈值升高，对应的激光点火能量密度阈值分别为4.23 J?cm-2、4.85 J?cm-2。激光点火延迟时间按Ti/Al-1、无薄膜介质、Ti/Al-2、Ti/Al-3的顺序递增，与激光点火能量密度阈值的规律相同。随着薄膜厚度的增加，激光烧蚀薄膜等离子体电子温度及电子密度均下降。在薄膜与药剂间置入厚度0.1 mm、内径0.6 mm的加速膛结构后，药剂激光点火感度无显著变化。3种薄膜体系最短点火延迟较无加速膛工况分别缩短0.21 ms、1.64 ms、2.67 ms，优化后延迟依次为1.6 ms、1.0 ms、1.3 ms。薄膜介质厚度与加速膛厚度之间存在最佳匹配条件，Ti/Al-2、Ti/Al-3分别与0.1 mm、0.2 mm厚加速膛配合时可以获得最佳的点火效果。

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• 3，4-二硝基吡唑吸湿性研究

  吴玉琪, 庞欣强, 潘红霞, 李硕, 苗雨欣, 王明亚, 申帆帆, 赵林秀, 曹端林

  优先出版日期:2026-07-30  DOI: 10.11943/CJEM2026144

  摘要(60) HTML(60) PDF(2.57 M)( 24)

  摘要：3，4-二硝基吡唑（DNP）熔点适中、密度高、爆轰性能优异，是一种极具应用潜力的新型熔铸载体炸药。但在高温高湿环境下，DNP有一定吸湿性，可能会对装药工艺和产品性能产生不良影响。本文采用干燥器平衡法考察了DNP粉末的吸湿性，考察了后处理方式、温度、湿度和粒径对吸湿性的影响，进一步研究了吸湿对DNP粉末热分解性能的影响，并采用量子化学方法预测了关键吸湿位点。结果表明：后处理方式对DNP的吸湿性影响最大，其中苯重结晶DNP产品吸湿性最小，温度、湿度对DNP影响次之，DNP吸湿性随着温度、湿度的升高而增加，粒径对吸湿性影响较小。当环境温度低于30 ℃时DNP的临界相对湿度大于84%，40 ℃时DNP的临界相对湿度为75%，苯重结晶DNP的平衡含水量低于0.31 %，无明显团聚、结块等现象，且DNP的熔点和热分解温度均无明显变化，表明通过不同后处理方式可以降低DNP粉末的吸湿性，通过环境温度湿度的控制可以有效预防DNP的吸湿性问题。采用量子化学方法预测了吡唑环上—NH基团的“H”，是DNP的关键吸湿位点。

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• 氰基硼氢甲基咪唑合铜自燃配合物的合成与性能研究

  杨建国, 钟野, 戴磊, 张建国, 李志敏

  优先出版日期:2026-08-01  DOI: 10.11943/CJEM2026145

  摘要(43) HTML(56) PDF(1.38 M)( 38)

  摘要：为了探索新型活性金属配合物燃料，以氰基硼氢根（CBH^-）为阴离子、过渡金属Cu（Ⅱ）为中心离子1-甲基咪唑（1-MIM）、2-甲基咪唑（2-MIM）、4-甲基咪唑（4-MIM）为配体，制备出3种新型活性金属配合物，通过红外光谱和X射线单晶衍射对其结构进行了准确的表征，结构式分别为［Cu（1-MIM）₄］（CBH）₂、［Cu（2-MIM）₄］（CBH）₂、［Cu（4-MIM）₄］（CBH）₂。对3种新型金属配合物的热分解性、能量密度和机械感度进行了测试。基于NASA-CEA计算了3种新型金属配合物与90% H₂O₂氧化剂组合的理论比冲，并利用高速摄影研究了3种组合的自燃点火性能。结果表明：3种金属配合物均具有较高的能量密度（26.5~27.3 kJ·g^-1），较低的摩擦感度（>360 N）和撞击感度（>40 J）；3种配合物与90% H₂O₂在常温下接触后均可发生自燃反应点火活性顺序为［Cu（2-MIM）₄］（CBH）₂ < ［Cu（4-MIM）₄］（CBH）₂ < ［Cu（1-MIM）₄］（CBH）₂，其中［Cu（1-MIM）₄］（CBH）₂的点火延迟时间最短为43 ms，表明配体中甲基取代位置改变配位构型与分子间氢键网络，调控过氧化氢渗透效率，影响配合物和90% H₂O₂的自燃响应速度和自燃点火性能。

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• 基于可解释机器学习的高能富氧富氮唑类含能化合物精准设计

  高宇, 张迈, 陈维, 曹慧智, 王率宇, 吴琼, 谈玲华

  优先出版日期:2026-07-27  DOI: 10.11943/CJEM2026086

  摘要(108) HTML(84) PDF(2.70 M)( 45)

  摘要：为降低含能材料研发成本、周期与安全风险，提高高能富氧富氮唑类含能化合物的设计效率，提出基于可解释机器学习的高能富氧富氮唑类含能化合物精准设计策略。基于已报道的唑类含能化合物爆速数据，构建包含150个样本的数据集，筛选得到24种结构与分子描述符，构建了4种爆速预测模型。结果表明，SVM模型在爆速预测中表现最优，测试集决定系数为0.9367，均方根误差为0.14 km·s^-1，平均相对误差和最大相对误差分别为1.6%和3.4%；模型可解释性分析表明，氧平衡、氮气产物质量分数、硝基数量和脂水分配系数（MolLogP）是影响爆速的关键描述符；基于此选择低感度唑类稠环骨架并设计48种新型富氮富氧唑类含能化合物；最优模型预测结果显示，所有设计分子的爆速均高于RDX或与之相当，其中11种（占22.9%）分子的爆速超越HMX，且预测撞击感度接近或优于HMX。结果表明，可解释机器学习能够用于高能唑类含能化合物的快速筛选与精准设计，可为新型高性能含能材料开发提供有效方法。

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• AlTiV合金粉点火燃烧特性及HTPB推进剂改性

  周宇轩, 杜慧杰, 曾鑫龙, 李国平, 万迪, 薛云飞

  优先出版日期:2026-07-21  DOI: 10.11943/CJEM2026014

  摘要(116) HTML(268) PDF(1.32 M)( 50)

  摘要：针对传统金属燃料难以兼顾高能与高释能的技术瓶颈，采用扫描电子显微镜/能量色散谱仪、X射线衍射仪、平焰燃烧器、氧弹量热仪和热重/差热热分析研究了AlTiV合金粉的微观结构组成、燃烧过程与能量性能，并采用绝热法验证了其端羟基聚丁二烯（HTPB）推进剂的爆热性能。结果表明，AlTiV合金粉为高球形度体心立方固溶体结构，燃烧过程包含点火、自持燃烧、微爆炸和分散燃烧四个阶段；钛含量增加会缩短点火延迟与微爆炸时间、提高微爆炸强度，钒元素氧化物可破坏氧化层促进铝蒸汽气相燃烧。其中Al₃₀Ti₂₅V₄₅（ATV30）合金粉燃烧效率达97.35%，体积热值为86590 J·cm^-3，600 ℃开始快速氧化，氧化效率97.62%。当ATV30以1/4比例替代铝粉应用于HTPB推进剂时，推进剂体积爆热提升2.3%。本研究证实AlTiV合金粉可通过微爆炸与气相燃烧协同作用提升推进剂爆热性能，为新型金属燃料在固体推进剂中的应用提供了理论依据与实验支撑。

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• 面向强酸性凝胶推进剂的山梨醇缩醛凝胶剂合成及性能研究

  杨雨泽, 柳金茗, 裴宇, 鄂秀天凤

  优先出版日期:2026-07-12  DOI: 10.11943/CJEM2026085

  摘要(179) HTML(132) PDF(2.96 M)( 56)

  摘要：针对硝酸羟胺（HAN）水溶液的强酸性与氧化性，设计合成了3种山梨醇缩醛类小分子凝胶剂（D₁、D₂、D₃），并成功实现了HAN水溶液的快速凝胶化，系统研究了3种凝胶剂的成胶能力、HAN凝胶推进剂的流变学及热力学特性。结果表明，3种凝胶剂在酸性环境中结构稳定，通过氢键、π-π堆积、卤键作用等非共价作用协同构筑三维网络，仅1.0%的添加量即可使70% HAN水溶液在90~120 s内完成凝胶化。流变学测试显示，3种HAN凝胶推进剂均具备显著的剪切变稀特性，高剪切速率下的黏度（η₁₀₀₀=95.9 mPa‧s）接近纯HAN溶液；触变恢复率高达87.5%；临界应变为23.7%，显示出优异的机械稳定性。热力学分析表明，凝胶-溶胶转变温度介于55~75 ℃；在-25 ℃下存储30 min无晶体析出或液相渗出，表现出适宜的相变可逆性与低温稳定性。此外，凝胶剂降低了HAN水溶液冰点（<-25 ℃），并且能促进HAN热分解释能，使其热分解峰温前移26.7 ℃，分解焓提升至526.3 J‧g^-1。该研究为强酸性与氧化性的高能液体推进剂凝胶化提供了新的小分子凝胶剂材料。

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• 基于连续流微反应器的3，4-二硝基-1H-吡唑的VNS胺化反应工艺优化与动力学研究

  谭旭辰, 曾志伟, 唐明杰, 陈春晖, 程广斌, 黄伟, 刘雨季, 汤永兴

  优先出版日期:2026-07-14  DOI: 10.11943/CJEM2026081

  摘要(115) HTML(114) PDF(1.27 M)( 78)

  摘要：针对3，4-二硝基-1H-吡唑的替代亲核取代（VNS）胺化反应在传统间歇工艺中存在的反应低效、安全性差等问题，通过连续流微反应器技术，开展其VNS胺化合成工艺与反应动力学研究，系统考察了温度、流速及停留时间等关键参数对VNS胺化反应的影响。结果表明，反应的最优工艺为物料摩尔比4-氨基-4H-1，2，4-三唑：3，4-二硝基-1H-吡唑=3.6∶1、温度60 ℃、流速50 mL·min^-1、停留时间105 s，该条件下VNS胺化反应产率最高达71%，且反应时间由30 min显著缩短至105 s。动力学研究表明，该VNS胺化反应符合一级动力学模型，活化能为15.50 kJ·mol^-1，所拟合动力学模型与实验结果验证，在30~60 ℃温度范围内吻合良好。

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• 基于机器学习的NEPE推进剂燃速预测与配方筛选

  陈少臣, 李铁斌, 高素琪, 彭君晟, 赵向阳, 严永庆, 徐鹏程, 李军

  优先出版日期:2026-07-02  DOI: 10.11943/CJEM2026101

  摘要(166) HTML(144) PDF(3.25 M)( 121)

  摘要：为降低复合固体推进剂（CSP）配方迭代设计实验的成本与周期，结合机器学习与虚拟配方生成算法开展硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂燃速性能预测与配方的高通量虚拟筛选研究。首先，使用85组NEPE推进剂的实验数据样本构建数据集，以NEPE推进剂的配方组成、理论摩尔质量（M_T）、工作压强（P）为输入，基于梯度提升回归树（GBRT）建立NEPE推进剂的燃速预测模型，并使用沙普利加性解释方法计算GBRT模型的特征重要度以获取影响燃速的重要因素。随后，采用带约束的网格搜索算法来生成大量虚拟配方，并基于GBRT模型计算所有虚拟配方在多个工作压强下的燃速和多个工作压强区间内的燃速压强指数。最后，根据不同筛选条件对虚拟配方进行筛选和排序。结果表明，GBRT模型在测试集上的决定系数、平均绝对误差、均方根误差和对称平均绝对百分比误差分别为0.980、0.427 mm·s^-1、0.574 mm·s^-1和6.972%，P、M_T和苯二甲酸铅的质量百分比是最重要的3个特征。基于带约束的网格搜索算法，生成了377127个虚拟配方。经过4轮筛选（筛选条件为6 MPa下的燃速在（10.00±0.10） mm·s^-1以内，且在4~10、6~10、4~6 MPa内的燃速压强指数均小于0.5），共有637个虚拟配方满足要求。最后，分别依据与目标燃速（10.00 mm·s^-1）的接近程度、燃速压强指数的大小对虚拟配方排序，各获取了排名前10的虚拟配方。本研究所提出的配方筛选框架，可为实现CSP配方智能设计而提供一条高效且可行的路径。

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• 战斗部多次侵彻中姿态变化对装药微缺陷损伤累积影响

  路一鸣, 盛星宇, 杨昆, 吴艳青, 屈可朋, 王奕鑫, 刘彦

  优先出版日期:2026-06-24  DOI: 10.11943/CJEM2026055

  摘要(210) HTML(160) PDF(3.99 M)( 153)

  摘要：针对多次侵彻工况下炸药装药应力状态相关损伤累积演化规律问题，研究基于PBX炸药微裂纹-微孔洞宏细观损伤模型，结合界面内聚力损伤模拟方法，综合考虑了炸药颗粒微裂纹张开与剪切扩展、基体微孔洞演化与扭曲变形、以及界面开裂与撕裂等多种微缺陷损伤机制，对比分析了不同着角下侵爆战斗部侵彻10层靶过程中装药应力状态与微缺陷累积演化规律。研究结果表明：多次侵彻过程中装药承受循环脉冲载荷作用，弹体姿态偏转使载荷模式由轴向压缩为主转变为切向剪切为主，诱发局部压力峰值突变与剪应力显著升高，进而加速损伤累积。装药内部微裂纹与界面损伤首先萌生于头部边缘区域，在姿态显著偏转阶段扩展至尾部，最终弹体装药中部因弯折作用产生张开型裂纹。侵彻着角增大会加剧装药内部剪切作用，促使微裂纹损伤向中后部延伸、微孔洞扭曲损伤增强、界面损伤由前期张开主导转向后期剪切主导。仿真获得的损伤分布与形态特征与试验CT图像吻合较好，验证了所建模型的有效性。研究结果可为深化多次侵彻下装药损伤累积与安定性劣化机理的认识，提升侵彻安定性数字化设计能力提供理论支撑。

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• BuNENA和PBT及其复合体系的热安全性研究

  李文龙, 程志鹏, 吕佳璐, 张宇, 王鑫源, 吴星亮, 冯蒙蒙, 雷超刚, 徐森

  优先出版日期:2026-07-12  DOI: 10.11943/CJEM2026121

  摘要(119) HTML(92) PDF(1.98 M)( 41)

  摘要：为综合评价含能增塑剂/黏结剂复合体系的热安全性，采用差示扫描量热（DSC）技术，结合慢速烤燃、5 s爆发点实验及自加速分解温度（SADT）计算，系统研究了N-丁基硝氧乙基硝胺（BuNENA）、3，3-二叠氮甲基氧丁环与四氢呋喃共聚物（PBT）及BuNENA/PBT（1∶1）体系的热分解行为、动力学特征与热安全特性。结果表明，BuNENA主要在180~240 ℃集中放热分解，PBT放热区间为220~300 ℃；复合后低温放热强度降低，主放热区向高温迁移，说明PBT可抑制BuNENA低温集中释能。动力学分析显示，BuNENA/PBT在较宽转化率范围内具有较高且稳定的表观活化能，热分解能垒提高。慢速烤燃实验中，复合体系起始反应温度相对于BuNENA由151.6 ℃升至162.5 ℃；5 s爆发点中结果由261.5 ℃ 升至290.2 ℃；以25 kg单包装规格作为热安全性评价条件时，BuNENA/PBT复合体系的不可逆自热温度T_NR和自加速分解温度T_SADT分别为134.7 ℃和128.1 ℃，较BuNENA分别提高11.2 ℃和22.6 ℃。PBT与BuNENA复合后可有效降低较低温阶段集中放热倾向，提高体系在慢速升温、短时热刺激及储存热环境下的安全裕度。

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• 基于表面应变数据与物理信息神经网络的PBX内部残余应力场重构

  张浩, 付涛, 文乾乾, 何洪途, 孙文旭, 颜熹琳

  优先出版日期:2026-07-15  DOI: 10.11943/CJEM2026115

  摘要(157) HTML(96) PDF(2.11 M)( 62)

  摘要：高聚物粘结炸药（PBX）内部残余应力场的精确表征是评估其结构完整性与服役安全性的关键，但传统反演方法难以高效、高精度地重构其内部残余应力分布。研究以ϕ110×120 mm的TATB基PBX药柱为对象，提出一种融合分布式光纤传感与物理信息神经网络（PINNs）的残余应力反演方法。利用光频域反射（OFDR）技术实时采集残余应力剥层测试过程中的应变释放数据，构建以高斯温度场参数为中间变量的PINNs反演模型，并将静力平衡方程、边界条件等物理约束嵌入损失函数，实现从有限表面应变到内部应力场的高效映射。结果表明，模型决定系数达0.954，反演结果严格满足固体力学基本约束。相比于传统有限元优化反演方法，PINNs模型在完成离线训练后，单次反演推理仅需约5 min。重构的内部应力场呈现典型的“内拉外压”分布特征，芯部最大拉应力达1.03 MPa，侧面中部最大压应力达-0.77 MPa，分布规律与PBX热压成型冷却过程中因不均匀收缩产生残余应力的机理一致。

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• 微流控制备HNS/F₂₆₀₄复合微球及其力学性能研究

  刘纪鸿, 徐聪, 张言, 李旭涵, 魏贤凤

  优先出版日期:2026-06-10  DOI: 10.11943/CJEM2026105

  摘要(274) HTML(236) PDF(3.15 M)( 305)

  摘要：针对Ⅳ型六硝基茋（HNS）晶体形貌不规则、力学性能差等问题，采用微流控技术制备HNS/F₂₆₀₄微球，结合巴西实验与有限元模拟，系统研究其力学性能与增强机理。结果表明：分散相流速0.05 mL·min^-1、连续相流速2.0 mL·min^-1（流速比1∶40）、收集温度60 ℃时，可获得球形度良好、表面光滑的HNS/F₂₆₀₄微球。该微球保持HNS原有晶型，热分解峰温较HNS提前4.6 ℃。巴西实验显示，HNS药柱峰值载荷0.0065 kN，呈脆性断裂特征；HNS/F₂₆₀₄微球药柱峰值载荷提升至0.072 kN，峰后曲线呈多阶段衰减，反映韧性转变。有限元仿真得到的裂纹扩展形貌与试验断口特征具备较高一致性。微流控制备的HNS/F₂₆₀₄复合微球表现出显著的增韧效果。

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• 含能阳离子重构氢键网络实现4，4′，5，5′-四硝基-2，2′-联咪唑的性能提升

  李仲超, 李碧波, 张树海, 冯尚彪

  优先出版日期:2026-06-10  DOI: 10.11943/CJEM2026082

  摘要(260) HTML(218) PDF(2.08 M)( 317)

  摘要：4，4'，5，5'-四硝基-2，2'-联咪唑（TNBI）作为一种综合性能优异的含能材料，展现出良好的应用潜力，但其显著的吸湿性缺陷限制了实际应用，根本原因在于其分子结构中的酸性氢极易与水形成氢键网络。为优化该问题，本研究利用钝感炸药3-氨基-4-（4，5-二氨基-1，2，4-三唑-3-基）-呋咱（TATF）取代了TNBI与水分子间的氢键网络，形成TNBI-TATF含能离子盐，并通过吸湿性实验、核磁共振、傅里叶红外光谱、TGA-DSC同步热分析仪和单晶衍射仪对新化合物的结构和性能进行了表征。结果显示TNBI^2-与TATF⁺形成大量密集且方向性强的氢键网络，引导晶体形成层状堆积，从而通过“滑移”机制缓冲吸收外部机械冲击，降低机械感度，这使得TNBI-TATF兼具了良好的爆轰性能与安定性。

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• 导热填料取向有序化增强复合材料导热系数的机制研究

  黎台川, 梅宇欣, 李兰, 张朝阳, 黄鑫

  优先出版日期:2026-06-01  DOI: 10.11943/CJEM2026103

  摘要(298) HTML(280) PDF(2.29 M)( 360)

  摘要：为揭示导热填料取向有序化对聚合物基复合材料热导率的增强机制，以石墨烯/含氟聚合物复合材料为对象，建立二维稳态热传导数值模型，系统研究填料体积分数、长径比及取向角对复合材料有效热导率的影响规律。结果表明：复合材料有效热导率随石墨烯体积分数和长径比增大而升高，随取向角增大而降低；石墨烯取向对定向导热性能具有显著调控作用，且取向角与有效热导率之间呈良好的余弦函数关系，拟合函数决定系数R²的平均值大于0.99。在体积分数为30%、长径比为20∶1时，取向角由90°减小至10°，复合材料有效热导率由0.233 W·m^-1·K^-1提高至1.285 W·m^-1·K^-1，增幅约450%。研究表明，导热填料取向有序化可通过优化填料与热流方向的几何匹配关系，改善复合材料内部热传导路径的连续性与定向性，从而显著提升其定向导热能力。该结果可为热向异性高导热复合材料的结构设计与性能调控提供理论依据。

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• N-（3，5-二氨基-2，4，6-三硝基苯基）-3，5-二硝基-1H-吡唑-4-胺的合成、结构与性能

  程华玲, 周治宇, 刘文, 陆彬, 赵储锐, 杨海君, 刘天林

  优先出版日期:2026-06-02  DOI: 10.11943/CJEM2026079

  摘要(326) HTML(222) PDF(1.45 M)( 620)

  摘要：以3，5-二氯苯甲醚为起始原料，经混酸硝化得到2，4，6-三硝基-3，5-二氯苯甲醚，再与4-氨基吡唑反应合成3-氯-5-甲氧基-2，4，6-三硝基-N-（1H-吡唑-4-基）苯胺（1），化合物1经发烟硝酸硝化、氨水胺化后成功得到N-（3，5-二氨基-2，4，6-三硝基苯基）-3，5-二硝基-1H-吡唑-4-胺（4）。利用傅里叶红外光谱、核磁共振、元素分析和X-射线单晶衍射对目标化合物进行结构表征。使用EXPLO5软件计算爆轰性能，利用TG-DSC同步热分析仪和撞击/摩擦感度仪分别测试热分解温度和机械感度。结果表明，化合物4晶体属于单斜晶系，P2₁空间群，晶胞参数为a=6.2175（2） Å，b=9.2348（4） Å，c=12.5837（5） Å，密度达到1.91 g·cm^-3（170 K）。理论爆速爆压分别为8576 m·s^-1和32.1 GPa，热分解温度达到217 ℃，撞击感度和摩擦感度分别为15 J和160 N，展现出良好的爆轰性能和热稳定性。

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• 基于叠片换能器的固体火箭推进剂超声检测技术研究

  杨顺民

  优先出版日期:2026-04-08  DOI: 10.11943/CJEM2025257

  摘要(262) HTML(236) PDF(1.77 M)( 157)

  摘要：为了解决超声波在固体推进剂中传播时存在衰减大、散射强，现有超声换能器无法检测出其内部全部缺陷的问题，提出了一种超声叠片换能器的无损检测研究方法。本研究方法，在国内外学者研究的基础上，提出利用叠片换能器具有较高的发射能量的特性来解决超声波在固体火箭推进剂中传播时存在的衰减和散射问题，设计了一种1 MHz四叠片的超声换能器，该换能器通过晶片堆叠将平面声场转化为柱面声场，以获取更丰富的回波信息，提高缺陷的分辨力；并在超声叠片换能器声场仿真的基础上，研制了1 MHz四叠片超声换能器，通过实验与同规格国内外换能器对比，增益提高了20 dB。最后搭建了固体火箭推进剂超声自动检测系统，实现了固体火箭推进剂的在线检测。结果表明，所研制的检测设备能够准确检测出Φ1.2 mm×5 mm（深）的最小人工盲孔及自然夹杂缺陷，完成了对固体火箭推进剂内、外部缺陷的定性定量无损检测。

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• 高氮量硝化棉的双螺杆塑化分子模拟及流变特性

  方嵩杭, 罗贵莹, 游婷, 代久双, 周杰

  优先出版日期:2026-03-31  DOI: 10.11943/CJEM2025248

  摘要(348) HTML(420) PDF(2.58 M)( 276)

  摘要：为了提高高氮量单基药的塑化效果，获得高氮量硝化棉在双螺杆连续塑化过程中合适的工艺参数。采用分子动力学模拟方法分析了醇醚比和溶棉比对高氮量硝化棉增塑效果的影响，并通过醇醚溶解度实验和双螺杆塑化药料的流变实验对模拟结果进行验证。结果表明，醇醚混合溶剂的溶度参数与高氮量NC接近，高氮量NC与乙醇分子间有较强的氢键和静电力作用，与乙醚分子间主要为范德华力作用。醇醚比为1∶1.4时，乙醇能与NC建立较强的氢键作用，溶解性更强，与实验结果（NC在醇醚比为1∶1.36时溶解度最大）一致性好。在一定范围内增大溶棉比能削弱NC分子内的氢键作用并增大分子链回转半径，与药料剪切黏度降低和挤出药条表面趋于致密均匀的宏观变化相互关联，0.85溶棉比下NC的回转半径最大（2.24 nm）且分子内氢键数最少，与实验结果（0.825溶棉比下药料的表观剪切黏度最低）较为一致。因螺杆强剪切与溶剂挥发的综合作用，应用模拟所得溶棉比塑化高氮量NC时，宜采用较低螺杆转速。此外，采用低溶棉比时适当提高转速也能有效降低药料黏度，但需注意剪切生热作用带来的不利影响。

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• 热塑性高粘药料立式螺压挤出工艺数值模拟

  林高明, 王苏炜, 刘晓璐, 朱琳怡, 刘耀, 王康

  优先出版日期:2026-03-18  DOI: 10.11943/CJEM2025242

  摘要(294) HTML(352) PDF(2.51 M)( 364)

  摘要：针对当前热塑性含能材料传统装药工艺存在的自动化程度低、危险性高以及装药质量均一性差等问题，引入立式螺压装药工艺，并建立了一套定量化的综合性能评价方法以指导工艺优化，旨在系统提升其工艺效率、装药质量及过程安全性。研究在解析药浆粘弹特性的基础上，模拟分析了不同工艺条件以及配方组分下药浆挤出过程中的流变行为，探索了高温、高压等热点区域的产生机理。结果表明，将配方固含量质量分数由75%提升至85%，药浆流动性会显著降低。同时，流场压力和剪切应力的增幅分别达827%和600%，且粘性耗散热增加了384 kW·m^-3，致使螺压挤出过程热-力耦合行为加剧，工艺安全性降低，工艺风险系数由0.99升至3.36。然而，通过调控螺杆转速（转速范围，10~30 r·min^-1）、利用金属颗粒增强“机筒-药浆-螺杆”间导热网络等措施，能够使温度波动范围缩小0.8~1.9 ℃，抑制局部热点形成。

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• 芳酰腙类小分子凝胶剂的合成及其凝胶燃料多维性能评价体系构建

  柳金茗, 赵鑫, 李伟, 鄂秀天凤

  优先出版日期:2026-03-17  DOI: 10.11943/CJEM2026002

  摘要(432) HTML(422) PDF(2.42 M)( 634)

  摘要：为探究小分子凝胶剂对凝胶燃料综合性能的影响，设计并合成了5种芳酰腙类小分子凝胶剂，采用加热-冷却法制备煤油凝胶燃料，研究其成胶机理，并从凝胶剂最小添加量（A），凝胶燃料相变温度（T_g）、物理化学稳定性（S_pc）、能量密度损耗率（E_loss）、剪切变稀能力（S_thin）以及复凝性（R）6个维度构建了凝胶剂性能综合评价体系。结果显示，凝胶剂均能通过氢键、π-π共轭等非共价作用形成三维网络结构，有效束缚煤油分子，其凝胶燃料表现出热可逆性（T_g=50~80 ℃），并具备良好的物理化学稳定性与剪切变稀行为。其中，L18凝胶剂的最小添加量最低（3.1%），成胶速度最快（15 s）；L5凝胶剂的物理化学稳定性最佳，在10000 r·min^-1高离心速率下的质量保留率高达97.5%；L16凝胶剂的剪切变稀能力最强，剪切后的黏度仅为34.72 mPa·s。基于建立的多维性能评价体系，L16和L18凝胶剂展现出显著的综合优势。

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• 机器学习赋能含能材料合成研究：进展和挑战

  窦凯乐, 赵伟波, 何春林, 张蕾, 庞思平

  优先出版日期:2026-02-03  DOI: 10.11943/CJEM2025237

  摘要(685) HTML(862) PDF(2.75 M)( 881)

  摘要：含能材料因其在国防、航天及特殊工程中的重要作用而备受关注，但其研发过程面临实验代价高、安全风险大和周期漫长等难题，显著制约了新型含能材料的快速迭代与应用落地。近年来，机器学习因其强大的数据建模与预测能力，逐渐成为推动化学与材料研究的重要工具。本研究综述了机器学习在化学合成中的最新应用进展，包括反应预测、合成路径规划及自动化合成等前沿方向，同时重点讨论了其在含能材料合成研究中的潜在价值与局限性。并总结了当前面临的主要挑战，包括数据匮乏与质量不足、安全性评估缺失以及实验验证与模型迭代受限。最后，展望了未来的发展趋势，即建立标准化与可共享的数据库以及发展适用于含能体系的高通量与自动化实验平台，旨在为实现含能材料的高效、智能合成提供理论参考与方法支撑。

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• N-（3，5-二氨基-2，4，6-三硝基苯基）-3，5-二硝基-1H-吡唑-4-胺的合成、结构与性能

  程华玲, 周治宇, 刘文, 陆彬, 赵储锐, 杨海君, 刘天林

  优先出版日期:2026-06-02  DOI: 10.11943/CJEM2026079

  摘要(326) HTML(222) PDF( 620)

  摘要：以3，5-二氯苯甲醚为起始原料，经混酸硝化得到2，4，6-三硝基-3，5-二氯苯甲醚，再与4-氨基吡唑反应合成3-氯-5-甲氧基-2，4，6-三硝基-N-（1H-吡唑-4-基）苯胺（1），化合物1经发烟硝酸硝化、氨水胺化后成功得到N-（3，5-二氨基-2，4，6-三硝基苯基）-3，5-二硝基-1H-吡唑-4-胺（4）。利用傅里叶红外光谱、核磁共振、元素分析和X-射线单晶衍射对目标化合物进行结构表征。使用EXPLO5软件计算爆轰性能，利用TG-DSC同步热分析仪和撞击/摩擦感度仪分别测试热分解温度和机械感度。结果表明，化合物4晶体属于单斜晶系，P2₁空间群，晶胞参数为a=6.2175（2） Å，b=9.2348（4） Å，c=12.5837（5） Å，密度达到1.91 g·cm^-3（170 K）。理论爆速爆压分别为8576 m·s^-1和32.1 GPa，热分解温度达到217 ℃，撞击感度和摩擦感度分别为15 J和160 N，展现出良好的爆轰性能和热稳定性。

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• 导热填料取向有序化增强复合材料导热系数的机制研究

  黎台川, 梅宇欣, 李兰, 张朝阳, 黄鑫

  优先出版日期:2026-06-01  DOI: 10.11943/CJEM2026103

  摘要(298) HTML(280) PDF( 360)

  摘要：为揭示导热填料取向有序化对聚合物基复合材料热导率的增强机制，以石墨烯/含氟聚合物复合材料为对象，建立二维稳态热传导数值模型，系统研究填料体积分数、长径比及取向角对复合材料有效热导率的影响规律。结果表明：复合材料有效热导率随石墨烯体积分数和长径比增大而升高，随取向角增大而降低；石墨烯取向对定向导热性能具有显著调控作用，且取向角与有效热导率之间呈良好的余弦函数关系，拟合函数决定系数R²的平均值大于0.99。在体积分数为30%、长径比为20∶1时，取向角由90°减小至10°，复合材料有效热导率由0.233 W·m^-1·K^-1提高至1.285 W·m^-1·K^-1，增幅约450%。研究表明，导热填料取向有序化可通过优化填料与热流方向的几何匹配关系，改善复合材料内部热传导路径的连续性与定向性，从而显著提升其定向导热能力。该结果可为热向异性高导热复合材料的结构设计与性能调控提供理论依据。

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• 含能阳离子重构氢键网络实现4，4′，5，5′-四硝基-2，2′-联咪唑的性能提升

  李仲超, 李碧波, 张树海, 冯尚彪

  优先出版日期:2026-06-10  DOI: 10.11943/CJEM2026082

  摘要(260) HTML(218) PDF( 317)

  摘要：4，4'，5，5'-四硝基-2，2'-联咪唑（TNBI）作为一种综合性能优异的含能材料，展现出良好的应用潜力，但其显著的吸湿性缺陷限制了实际应用，根本原因在于其分子结构中的酸性氢极易与水形成氢键网络。为优化该问题，本研究利用钝感炸药3-氨基-4-（4，5-二氨基-1，2，4-三唑-3-基）-呋咱（TATF）取代了TNBI与水分子间的氢键网络，形成TNBI-TATF含能离子盐，并通过吸湿性实验、核磁共振、傅里叶红外光谱、TGA-DSC同步热分析仪和单晶衍射仪对新化合物的结构和性能进行了表征。结果显示TNBI^2-与TATF⁺形成大量密集且方向性强的氢键网络，引导晶体形成层状堆积，从而通过“滑移”机制缓冲吸收外部机械冲击，降低机械感度，这使得TNBI-TATF兼具了良好的爆轰性能与安定性。

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• 微流控制备HNS/F₂₆₀₄复合微球及其力学性能研究

  刘纪鸿, 徐聪, 张言, 李旭涵, 魏贤凤

  优先出版日期:2026-06-10  DOI: 10.11943/CJEM2026105

  摘要(274) HTML(236) PDF( 305)

  摘要：针对Ⅳ型六硝基茋（HNS）晶体形貌不规则、力学性能差等问题，采用微流控技术制备HNS/F₂₆₀₄微球，结合巴西实验与有限元模拟，系统研究其力学性能与增强机理。结果表明：分散相流速0.05 mL·min^-1、连续相流速2.0 mL·min^-1（流速比1∶40）、收集温度60 ℃时，可获得球形度良好、表面光滑的HNS/F₂₆₀₄微球。该微球保持HNS原有晶型，热分解峰温较HNS提前4.6 ℃。巴西实验显示，HNS药柱峰值载荷0.0065 kN，呈脆性断裂特征；HNS/F₂₆₀₄微球药柱峰值载荷提升至0.072 kN，峰后曲线呈多阶段衰减，反映韧性转变。有限元仿真得到的裂纹扩展形貌与试验断口特征具备较高一致性。微流控制备的HNS/F₂₆₀₄复合微球表现出显著的增韧效果。

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• 基于机器学习的NEPE推进剂燃速预测与配方筛选

  陈少臣, 李铁斌, 高素琪, 彭君晟, 赵向阳, 严永庆, 徐鹏程, 李军

  优先出版日期:2026-07-02  DOI: 10.11943/CJEM2026101

  摘要(166) HTML(144) PDF( 121)

  摘要：为降低复合固体推进剂（CSP）配方迭代设计实验的成本与周期，结合机器学习与虚拟配方生成算法开展硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂燃速性能预测与配方的高通量虚拟筛选研究。首先，使用85组NEPE推进剂的实验数据样本构建数据集，以NEPE推进剂的配方组成、理论摩尔质量（M_T）、工作压强（P）为输入，基于梯度提升回归树（GBRT）建立NEPE推进剂的燃速预测模型，并使用沙普利加性解释方法计算GBRT模型的特征重要度以获取影响燃速的重要因素。随后，采用带约束的网格搜索算法来生成大量虚拟配方，并基于GBRT模型计算所有虚拟配方在多个工作压强下的燃速和多个工作压强区间内的燃速压强指数。最后，根据不同筛选条件对虚拟配方进行筛选和排序。结果表明，GBRT模型在测试集上的决定系数、平均绝对误差、均方根误差和对称平均绝对百分比误差分别为0.980、0.427 mm·s^-1、0.574 mm·s^-1和6.972%，P、M_T和苯二甲酸铅的质量百分比是最重要的3个特征。基于带约束的网格搜索算法，生成了377127个虚拟配方。经过4轮筛选（筛选条件为6 MPa下的燃速在（10.00±0.10） mm·s^-1以内，且在4~10、6~10、4~6 MPa内的燃速压强指数均小于0.5），共有637个虚拟配方满足要求。最后，分别依据与目标燃速（10.00 mm·s^-1）的接近程度、燃速压强指数的大小对虚拟配方排序，各获取了排名前10的虚拟配方。本研究所提出的配方筛选框架，可为实现CSP配方智能设计而提供一条高效且可行的路径。

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• 基于连续流微反应器的3，4-二硝基-1H-吡唑的VNS胺化反应工艺优化与动力学研究

  谭旭辰, 曾志伟, 唐明杰, 陈春晖, 程广斌, 黄伟, 刘雨季, 汤永兴

  优先出版日期:2026-07-14  DOI: 10.11943/CJEM2026081

  摘要(115) HTML(114) PDF( 78)

  摘要：针对3，4-二硝基-1H-吡唑的替代亲核取代（VNS）胺化反应在传统间歇工艺中存在的反应低效、安全性差等问题，通过连续流微反应器技术，开展其VNS胺化合成工艺与反应动力学研究，系统考察了温度、流速及停留时间等关键参数对VNS胺化反应的影响。结果表明，反应的最优工艺为物料摩尔比4-氨基-4H-1，2，4-三唑：3，4-二硝基-1H-吡唑=3.6∶1、温度60 ℃、流速50 mL·min^-1、停留时间105 s，该条件下VNS胺化反应产率最高达71%，且反应时间由30 min显著缩短至105 s。动力学研究表明，该VNS胺化反应符合一级动力学模型，活化能为15.50 kJ·mol^-1，所拟合动力学模型与实验结果验证，在30~60 ℃温度范围内吻合良好。

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• 芳酰腙类小分子凝胶剂的合成及其凝胶燃料多维性能评价体系构建

  柳金茗, 赵鑫, 李伟, 鄂秀天凤

  优先出版日期:2026-03-17  DOI: 10.11943/CJEM2026002

  摘要(432) HTML(422) PDF( 634)

  摘要：为探究小分子凝胶剂对凝胶燃料综合性能的影响，设计并合成了5种芳酰腙类小分子凝胶剂，采用加热-冷却法制备煤油凝胶燃料，研究其成胶机理，并从凝胶剂最小添加量（A），凝胶燃料相变温度（T_g）、物理化学稳定性（S_pc）、能量密度损耗率（E_loss）、剪切变稀能力（S_thin）以及复凝性（R）6个维度构建了凝胶剂性能综合评价体系。结果显示，凝胶剂均能通过氢键、π-π共轭等非共价作用形成三维网络结构，有效束缚煤油分子，其凝胶燃料表现出热可逆性（T_g=50~80 ℃），并具备良好的物理化学稳定性与剪切变稀行为。其中，L18凝胶剂的最小添加量最低（3.1%），成胶速度最快（15 s）；L5凝胶剂的物理化学稳定性最佳，在10000 r·min^-1高离心速率下的质量保留率高达97.5%；L16凝胶剂的剪切变稀能力最强，剪切后的黏度仅为34.72 mPa·s。基于建立的多维性能评价体系，L16和L18凝胶剂展现出显著的综合优势。

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2026年第34卷第7期       水中爆炸毁伤技术

>专题导言

• 专题导言： 水中爆炸毁伤技术

  宋浦

  2026,34(7):730-730, DOI: 10.11943/CJEM2026170

  摘要(65) HTML(25) PDF(1.39 M)( 10)

  摘要：

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>观点

• 水中专用炸药发展思考

  宋浦, 翟喆

  2026,34(7):731-733, DOI: 10.11943/CJEM2026113

  摘要(72) HTML(38) PDF(423.53 K)( 17)

  摘要：

>研究论文

• 不同底质约束对水下爆炸冲击波传播特性的影响

  刘刚伟, 谭波, 张涛, 宋浦

  2026,34(7):734-744, DOI: 10.11943/CJEM2026072

  摘要(76) HTML(44) PDF(2.04 M)( 16)

  摘要：为了探究底质约束对炸药水下爆炸的冲击波传播特性的影响，设计了自由场及混凝土、细砂、黏土3种底质不同炸高共计10种工况的水下爆炸原理性实验，采集不同典型位置测点水中冲击波压力曲线并对比分析其传播特性。实验结果表明，当无量纲炸高γ=0时，底质波阻抗与冲击波反射效应正相关，混凝土底冲击波压力峰值反射系数远高于细砂、黏土，3种底质的冲击波压力峰值最大反射系数分别为1.337、1.195、1.158。测试方位角对冲击波压力传播影响显著，60°方向冲击波压力峰值平均反射系数均高于30°方向，其中混凝土、细砂、黏土底质的提升幅度分别达25.01%、16.44%、41.77%。近水底爆炸时，底质影响随炸高增大逐渐减弱：当γ=0.5时，混凝土底30°、60°及细砂、黏土底30°方向平均反射系数降幅最大为17.05%，细砂、黏土底60°方向最大涨幅为6.65%；当γ=1时，与γ=0.5规律相同，混凝土底30°、60°及细砂、黏土底60°方向平均反射系数降幅最大为21.37%，细砂、黏土底30°方向最大涨幅为31.68%，且各方向反射系数趋近于1，据此可推断，当γ>1时底质对冲击波压力传播影响将快速减小。

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• 喷射压力对螺旋沟槽充液炮管内气幕演化特性的影响

  郭皓宇, 余永刚, 胡雨博, 张欣尉

  2026,34(7):745-753, DOI: 10.11943/CJEM2026016

  摘要(50) HTML(27) PDF(1.61 M)( 14)

  摘要：为阐明水下气幕式发射过程中的气幕流场演化机制并优化管内排水效率，本文开展了不同喷射压力工况对螺旋沟槽式水下炮管内气幕演化特性的影响规律研究。基于40 mm超空泡射弹和螺旋沟槽气幕式发射管，建立了水下炮气幕式发射排水过程的非稳态三维两相流模型，开展了4种不同喷射压力工况下螺旋沟槽炮管内气幕演化过程的数值模拟研究，分析了升压速率对气幕演化关键特性的影响。结果表明：升压速率越高，整体的排水效果越好，但弹前压力也更高。升压速率从1 MPa·ms^-1增加到4 MPa·ms^-1，完成排水时间（气幕头部到达管口的时间）从14.4 ms缩短至11.8 ms，时间效率提升18.1%，排水能力提升25.7%。然而，完成排水时弹头表面压力从3.7 MPa升高到4.96 MPa、管内平均压力由4.14 MPa升高到5.47 MPa。高升压速率虽能显著加速排水，但会大幅增加弹丸后续的管内运动阻力。

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• 硼-铝混合粒子对双层装药水中爆炸能量释放特性的影响

  黄炫宁, 胡宏伟, 张长戈, 宋浦

  2026,34(7):754-764, DOI: 10.11943/CJEM2026063

  摘要(50) HTML(28) PDF(1.74 M)( 14)

  摘要：硼-铝粒子的协同反应能够改善硼组分点火与能量释放性能，提升含能装药爆炸能量。为优化硼-铝混合粒子的组配形式与质量配比，本文设计内层主装药-外层燃料双层装药结构，通过水中爆炸试验，系统探究粒子粒度、质量配比对装药爆炸性能的影响规律。结果显示：当外层燃料采用片状铝粉、微米硼粉、纳米硼粉单一组分时，装药在3 m测试距离处的冲击波峰值压力相近，范围为10~10.2 MPa，其中片状铝粉体系爆炸冲量提升效果突出；硼-铝混合粒子质量比为1∶1时，装药爆炸冲量、冲击波能、气泡能均优于纯微米硼粉、纯纳米硼粉体系，但弱于片状铝粉体系；当硼-铝质量比为7∶3时，装药综合爆炸性能最优，该微米硼粉与片状铝粉复配体系的冲击波峰值压力、爆炸冲量、冲击波能较纯片状铝粉分别提升17.6%、15.8%、28.7%，总能量为纯片状铝粉的83.3%。研究表明，硼粉粒度对体系能量分配比例影响微弱；合理调控硼-铝粒子级配，可有效提升含能装药水中爆炸冲击波性能，优化能量分配结构。

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• 铝氧比对含Al-3Li铝锂合金水下炸药能量输出特性影响研究

  于志宏, 张艺, 陈浩, 周亮, 张兴高, 彭文联, 庄治华

  2026,34(7):765-776, DOI: 10.11943/CJEM2026045

  摘要(54) HTML(25) PDF(3.15 M)( 16)

  摘要：为提升水下炸药能量输出特性，明确铝氧比（R_Al：O）对含铝锂合金（Al-3Li）水下炸药能量输出特性的影响规律，设计并制备了R_Al：O为0.2~1.0的HMX基含铝（HAl）及含铝锂合金（HLi）水下炸药。采用SEM、XRD、TG-DSC等方法表征其形貌、物相与热性能，采用EXPLO-5软件计算爆轰参数，最后开展不同爆距（0.4， 0.6 m和0.8 m）水下爆炸实验测定水下炸药的冲击波能（E_s）和气泡能（E_b）。结果表明：水下炸药热分解依次经历HMX分解、AP分解及金属粉剧烈氧化，炸药中铝锂合金的放热峰温较Al提前53.81 ℃，且增重提升26.3%。在爆距0.4 m处，HLi的冲击波峰值压力较HAl高4.05%，当R_Al：O为0.2~0.6时，HLi的E_s和E_b较HAl分别提高5%~25%和2.5%~11.4%，两类炸药E_b均在R_Al：O=0.6时达到峰值，总能量随R_Al：O增大持续衰减，HLi较HAl最高提升9.1%，水下炸药的能量输出结构随R_Al：O发生显著转变，低R_Al：O时以E_s为主，占比为55.0%，中高R_Al：O以E_b为主，最高占比为66.4%。

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• 含Al-Li合金混合炸药的安全性和能量输出特性研究

  张宇, 夏语, 程志鹏, 刘松源, 张传彪, 吴星亮, 徐森

  2026,34(7):777-785, DOI: 10.11943/CJEM2026132

  摘要(65) HTML(25) PDF(1.30 M)( 14)

  摘要：提高Al基金属燃料的利用率并增强混合炸药的能量输出性能是目前含能材料领域的重要研究方向。为探究Al-Li合金对混合炸药安全性及能量输出特性的影响，采用兰利D-最优化法、爆热测试及水下爆炸实验系统开展分别含Al、Al-2.3Li和Al-5Li的3种混合炸药（E_Al、E_Al-2.3Li、E_Al-5Li）的机械感度、爆热及水下爆炸性能研究。结果表明，在50%发火概率条件下，与E_Al相比，E_Al-2.3Li和E_Al-5Li炸药的撞击能量分别降低33.02%和42.36%，摩擦载荷分别降低19.73%和32.88%，可见Al-Li合金的加入会提高炸药的机械感度，且随Li含量增加，炸药对机械刺激的敏感性进一步增强。在爆热方面，Al-Li合金能够显著提高炸药爆热，其中E_Al-2.3Li的爆热最高，达到8.712 MJ·kg^-1，较E_Al提高约6.3%。在水下爆炸方面，E_Al-2.3Li和E_Al-5Li的总能量分别达到7.177 MJ·kg^-1和6.954 MJ·kg^-1，较E_Al分别提高8.33%和4.97%，表明Al-Li合金的加入能够增强炸药的水下释能能力。综合分析表明，适量Li的引入能够有效提高炸药的综合能量输出性能，但Li含量存在最优范围，E_Al-2.3Li在安全性与能量输出特性之间表现出更佳的综合性能。揭示了Al-Li合金中Li含量对混合炸药安全性能与能量释放特性的调控规律，为高能金属炸药中活性金属燃料的优化设计与工程应用提供理论依据和实验参考。

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• 基于S型桥箔电爆炸等离子体点火的震源设计及声学特性

  李旭涵, 徐聪, 刘纪鸿, 张言

  2026,34(7):786-795, DOI: 10.11943/CJEM2026010

  摘要(55) HTML(36) PDF(3.11 M)( 12)

  摘要：为了满足深层石油勘探对震源高安全、低成本、耐高温、抗高压等技术要求，采用双气体管高压开关控制薄膜电容放电，通过S型桥箔电爆炸等离子体点火，实现了硼-硝酸钾（BPN）点火药的爆燃以及水下冲击波的输出，结合升降法确定了震源的最低发火条件，并利用压力传感器对震源的声学特性进行了研究。结果表明：由薄膜电容（2 μF）和双气体管高压开关组成的发火单元能够可靠实现脉冲放电，能够满足井下高温、高压的特殊环境，且成本较低；利用该发火单元对S型Cu桥箔放电，电爆炸等离子体引燃BPN药柱的电压阈值为1100 V，临界峰值电流为1847 A；水下冲击波实验及声源级分析结果表明该震源在50~800 Hz频带内激发的声源级高于150 dB，满足当前井下震源的技术要求。

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• 水下双爆源间距对冲击波载荷特性的影响规律研究

  李凯歌, 胡宏伟, 张甡赫, 赵豫熙, 李海龙, 张之凡

  2026,34(7):796-806, DOI: 10.11943/CJEM2026128

  摘要(71) HTML(26) PDF(1.56 M)( 15)

  摘要：现有关于水下爆炸冲击波叠加特性的研究大多局限于近场范围，对中近场的冲击波特性研究仍较为匮乏。本文采用任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法，对双药包同步起爆条件下的冲击波载荷特性开展数值模拟研究。通过将自由场单药包与双药包水下爆炸的模拟结果与理论解、试验数据进行对比，验证了数值模型的可靠性与计算精度。通过改变药包间距开展参数化分析，系统探究了药包间距对冲击波载荷特性的影响规律。研究结果表明：在双药包对称面上，冲击波阵面同步传播抵达该区域，产生显著的冲击波叠加效应；当无量纲间距h/l>0.4时，冲击波叠加后的峰值压力高于等总质量单药包爆炸的峰值压力，而当h/l≤0.4时，压力叠加规律相反；峰值压力最大相对差值可达71.23%，对应无量纲间距h/l=2。在非对称面上，双爆源冲击波存在抵达时序差异，形成典型的双峰压力曲线。第一个压力峰值完全由近侧药包单独作用产生；第二个峰值虽与远侧单药包的压力特征相近，但压力幅值提升3.19%~13.41%，且抵达时间提前。此外，在药包总质量固定的条件下，存在最优药包间距，可使对称面的峰值压力增益与非对称面的二次峰值压力效果显著优于其他间距工况。

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• 多模聚能装药毁伤元水下成型机理及侵彻性能研究

  潘乾坤, 崔浩, 宋浦, 郭锐, 徐长峰, 周昊

  2026,34(7):807-822, DOI: 10.11943/CJEM2026126

  摘要(68) HTML(25) PDF(5.84 M)( 17)

  摘要：为实现单种聚能装药结构同时对水下装甲防护有较好的开孔性能和对水介质有较好的穿透效果，解决常规水中聚能装药功能单一问题，基于W型聚能装药结构，建立了有限元计算模型，通过对比文献中射流成型与侵彻试验，验证了仿真结果的可靠性，并对多模毁伤元水下成型机理和侵彻性能进行了研究。结果表明：通过改变起爆方式，可调控药形罩的压垮模式，从而使W型聚能装药形成爆炸成型弹丸（EFP）和环形射流两种毁伤元；EFP侵彻水介质深度与药型罩内罩厚度（a值）呈正比，环形射流侵彻靶板孔径与a值成反比，当a值由3.2 mm增大至7.2 mm时，EFP侵彻水介质深度提高239.2%，环形射流侵彻孔径降低30%；EFP侵彻水介质深度与药型罩外罩厚度（b值）成反比，环形射流侵彻靶板孔径与b值成正比，当b值由1.5 mm增大至2.5 mm时，EFP侵彻水介质深度降低63.5%，环形射流侵彻孔径提高45.4%。本研究可为水下聚能装药及多模聚能装药的设计提供参考。

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• 含自组装铝粉材料在水下炸药中的应用研究

  梁建豪, 安森森, 夏语, 王鑫源, 刘松源, 吴星亮, 徐森

  2026,34(7):823-832, DOI: 10.11943/CJEM2026129

  摘要(76) HTML(31) PDF(1.80 M)( 14)

  摘要：为提高含铝炸药水下爆炸释能特性，构建了微纳米自组装复合铝粉结构，研究铝粉构型及纳米铝粉含量对奥克托今（HMX）基含铝炸药能量释放行为的影响。采用扫描电子显微镜表征复合铝粉微观形貌，并通过水下爆炸实验和爆热实验测试炸药试样的冲击波能、气泡能、总能量及爆热值。结果表明，自组装工艺可促进纳米铝粉附着于微米铝粉表面，形成相对稳定的微纳复合界面；物理混合样品中纳米铝粉分布更随机，局部团聚更明显。不同含铝炸药的冲击波能差异较小，而气泡能和总能量差异明显，说明铝粉构型及纳米铝粉含量主要影响气泡膨胀与脉动阶段的后燃释能。SA-Al-5%样品综合性能最优，其水下爆炸总能量为8.29 MJ·kg^-1，为同等质量TNT的2.35倍；爆热值为8421 kJ·kg^-1，对应TNT当量为2.04。其增效机制在于，适量纳米铝粉与微米铝粉形成良好界面接触，纳米铝粉早期活化促进微米铝粉后续燃烧，使铝粉后燃释能更有效地耦合至气泡膨胀阶段。当纳米铝粉含量提高至10%时，颗粒团聚、氧化层占比增加及反应时序失配削弱了有效释能效果。研究表明，5%纳米铝粉含量与自组装微纳界面结构具有较优匹配关系，可为含铝水下炸药金属燃料构型优化与气泡能提升提供参考。

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• HMX/FOX-7混合炸药JWL状态方程标定及水下爆炸验证研究

  杜晓彬, 宋浦, 姚李娜, 崔浩, 郭锐

  2026,34(7):833-840, DOI: 10.11943/CJEM2026100

  摘要(66) HTML(37) PDF(1.21 M)( 13)

  摘要：为了标定HMX/FOX-7压装混合炸药的爆轰产物状态方程，开展了Φ25.4 mm探针式圆筒试验，根据圆筒壁膨胀位移时程曲线标定得到了该炸药的JWL状态方程参数。同时开展了HMX/FOX-7压装混合炸药的水下爆炸试验，用以检验JWL参数的有效性和适用性。结果显示：采用标定得到的JWL参数仿真得到的位移曲线相对试验曲线的相关系数为0.9999，表明JWL参数精度较高；采用标定得到的JWL参数开展了水下爆炸试验的数值仿真计算，仿真和试验在2.0 m和2.4 m处的超压峰值偏差分别为-2.34%和4.37%、冲量相对误差分别为9.3%和1.43%、比冲击波能的相对误差分别为-1.1%和-6.4%，且第一次气泡脉动周期和气泡最大膨胀半径的仿真值、试验值及经验公式值的相对误差均小于10%。圆筒试验和水下爆炸试验的仿真结果与试验数据的高度吻合证明了标定的JWL参数具有较高精度和较好的适用性，能够支撑HMX/FOX-7混合炸药在水下爆炸领域的研究。

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• 基于PointNet条件扩散模型的水下爆炸圆筒变形响应预测

  卢熹, 车靖平, 白帆, 刘德

  2026,34(7):841-850, DOI: 10.11943/CJEM2026123

  摘要(56) HTML(50) PDF(1.80 M)( 16)

  摘要：为实现对水下爆炸载荷作用下环肋圆筒结构变形损伤全貌的预测，提出一种融合PointNet条件扩散模型、K近邻算法、图神经网络残差修正与空间插值的点云位移场预测及变形重构方法，利用数值仿真获得的圆筒结构变形响应数据进行模型训练，建立了水下爆炸圆筒结构变形响应预测模型，实现了对不同装药量、爆距和时间条件下的圆筒结构三维变形位移预测及其完整表面变形轮廓重构。误差评估结果表明，模型在验证集上的均方误差、均方根误差、平均绝对误差和决定系数分别为0.0077 mm²、0.0877 mm、0.0548 mm和0.9858，具有较高的位移预测精度，重构结果能够较好反映圆筒结构的变形历史和最终整体变形效果。

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• 水下爆炸冲击波对日本刺星珊瑚生理损伤效应研究

  陶臣，王欣，林明晴，丘章圣，苏昌旺，唐丹，唐韬，李辉裕

  2026,34(7):851-858, DOI: 10.11943/CJEM2026125

  摘要(75) HTML(31) PDF(6.46 M)( 20)

  摘要：水下爆破技术是资源勘探和海洋工程建设中必不可少的施工手段，但其产生的爆炸冲击波会对周边造礁石珊瑚造成不同程度损伤，影响珊瑚礁生态系统稳定。以日本刺星珊瑚共生体为研究对象，从珊瑚宿主、共生虫黄藻和微生物群3个维度揭示爆炸冲击波对日本刺星珊瑚生理损伤效应。研究结果表明：日本刺星珊瑚抵抗爆炸冲击波阈值为6.74MPa，珊瑚蛋白质含量随冲击波强度增加而下降，最高降幅达59.6%；在11.01 MPa冲击波作用下，虫黄藻密度下降87%，光合速率下降49%，珊瑚出现明显白化。爆炸冲击波致使超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著降低，抗氧化防御系统受损；微生物群落在爆炸冲击作用后，微生物群落门水平多样性显著提升，属水平结构复杂化。研究揭示了水下爆炸冲击波对日本刺星珊瑚宿主-虫黄藻光合-微生物群落逐级损伤演化路径，为海洋工程爆破施工中对珊瑚生态系统的保护提供了科学依据。

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>综述

• 水下接触爆炸作用下舰船结构毁伤与防护研究进展

  明付仁, 金岳楠, 张博文, 朱世鹏, 姜枘涵, 张弩, 张阿漫

  2026,34(7):859-891, DOI: 10.11943/CJEM2026118

  摘要(86) HTML(50) PDF(1.91 M)( 17)

  摘要：随着鱼雷、水雷等水中兵器的持续发展，舰船的生命力正面临日益严峻的威胁。在水下接触爆炸作用下，冲击波、气泡和次生破片等多类毁伤元相互耦合，极易对船体结构造成严重破坏。为此，本文首先分析了水下接触爆炸载荷特性，阐述了冲击波、气泡和次生破片等毁伤元的时空演化规律；在此基础上，分别从水下多舱结构防护以及复合结构/材料防护两个维度，深入阐述了舰船水下防护结构的损伤抑制和能量耗散机制；最后，总结了当前研究中亟待解决的关键技术问题，以期为舰船水下接触爆炸毁伤与防护技术的进一步发展提供有益参考。

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