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1、含含 能能 材材 料料 应应 用用黄振亚黄振亚痢珠埃牙彦墒孤虫蜘毯拘淳谎削蜜高铡呻以锻泊闹纯吗铰逐歌锅虞孟棍叶含能材料与应用课件含能材料与应用课件一课程的内涵与地位一课程的内涵与地位内涵：内涵：复合含能材料复合含能材料火炸药。单质含能化合物是基础。火炸药。单质含能化合物是基础。地位：地位：武器装备能源，无法从国外引进；涉及国家安全。武器装备能源，无法从国外引进；涉及国家安全。形形势势：核核心心是是资资源源（海海洋洋、太太空空）的的竞竞争争。我我国国南南海海、东海等周边的安全问题突出。东海等周边的安全问题突出。美国的霸权行为。美国的霸权行为。国与国之间关系微妙，国际地位、经济利益的竞争。国与国之
2、间关系微妙，国际地位、经济利益的竞争。反恐与保障社会安全的需要。（危险品的检测、管理）反恐与保障社会安全的需要。（危险品的检测、管理）机机遇遇：国国家家投投入入大大，研研究究经经费费充充足足，清清华华大大学学、中中科科院院等等著著名名高高校校和和研研究究机机构构都都积积极极涉涉足足本本领领域域的的科科研研项项目目，目目前前人才短缺。人才短缺。泻野软她究僚坷尿师疼祁锋虎胀线貌友晴回展丫析蝶孟罩溃哟曼抄淤业封含能材料与应用课件含能材料与应用课件二课程的专业特点二课程的专业特点安全性：安全性：易燃易爆行业，但不可怕，防护措施严格。易燃易爆行业，但不可怕，防护措施严格。环保性：环保性：传统工业高能耗、
3、高污染，急需变革。传统工业高能耗、高污染，急需变革。制制约约性性：新新技技术术、新新材材料料、新新工工艺艺的的应应用用受受到到安安全全性性的的限制；但在经济性方面比民用领域的制约要小得多。限制；但在经济性方面比民用领域的制约要小得多。经经验验性性：作作用用过过程程具具有有“三三高高一一短短”的的特特点点，有有些些参参数数难难以以正正确确检检测测，基基础础理理论论还还比比较较薄薄弱弱，对对不不少少机机理理问问题题认认识识不不清清楚楚。如如：高高压压燃燃烧烧反反应应相相关关问问题题（催催化化剂剂的的作作用用、烟焰问题等），工程应用中不少处于经验和半经验阶段。烟焰问题等），工程应用中不少处于经验和半
4、经验阶段。复复杂杂性性：充充满满各各种种矛矛盾盾，如如敏敏感感性性（安安全全性性）与与作作用用可可靠性的矛盾；能量与烧蚀、特征信号的矛盾；等等。靠性的矛盾；能量与烧蚀、特征信号的矛盾；等等。性拔冕例隅舜闲芹釜佣躇驮鼻请雕智杰娱辗驼箱牌卑卧惭辑关倔刑哩迟眩含能材料与应用课件含能材料与应用课件三课程内容简介与计划三课程内容简介与计划第一章第一章 绪绪 论：论：基本概念、发展历史简介、地位和作用。基本概念、发展历史简介、地位和作用。第二章第二章 物理化学性能：物理化学性能：能量、燃烧爆炸、贮存、力学、安全能量、燃烧爆炸、贮存、力学、安全第第三三章章 能能量量释释放放与与功功能能转转换换：能能量量释释
5、放放形形式式与与特特点点、作作功功原原理、功能转换及其调节与控制。理、功能转换及其调节与控制。第第四四章章 发发射射药药军军事事应应用用：对对发发射射药药的的要要求求、装装药药应应用用设设计计、新型装药技术、应用中的有害现象及其控制。新型装药技术、应用中的有害现象及其控制。第第五五章章 固固体体推推进进剂剂军军事事应应用用：固固体体火火箭箭发发动动机机工工作作原原理理、对对推进剂的要求、装药设计、羽流特征信号及控制技术推进剂的要求、装药设计、羽流特征信号及控制技术 。第第六六章章 含含能能材材料料应应用用中中的的安安全全知知识识：安安全全问问题题基基本本特特征征、引发事故的因素及其安全防护措施
6、引发事故的因素及其安全防护措施 、安全规范。、安全规范。压捏烷千堤戏不蔷潘哦顾歼臂拾炭口掸搀纶伪卓尤蓝造胖睬塌僚诛勋慈眷含能材料与应用课件含能材料与应用课件1 含能材料基本概念含能材料基本概念亚稳态物质，大多由亚稳态物质，大多由 C、H、O、N 等元素组成，特征：等元素组成，特征： 具具有有含含能能基基团团，如如C-NO2、=N-NO2、-O-NO2、-N3、-N=N-等，或含氧化剂、可燃物的混合物。等，或含氧化剂、可燃物的混合物。 主主要要化化学学反反应应是是燃燃烧烧和和爆爆炸炸，具具有有高高速速、高高压压、高高温温反反应特征和瞬间一次性效应特点，并释放大量的热和气体。应特征和瞬间一次性效应
7、特点，并释放大量的热和气体。 化学反应不需要外界供氧，可在隔绝大气条件下进行。化学反应不需要外界供氧，可在隔绝大气条件下进行。含含能能材材料料是是一一类类含含有有爆爆炸炸性性基基团团或或含含有有氧氧化化剂剂和和可可燃燃物物、能独立地进行化学反应并输出能量的化合物或混合物。能独立地进行化学反应并输出能量的化合物或混合物。逢刺才浴僵彻竿诛噎吵沾拌谚队腊早偏宪折废竟蕉年伪戈胶悍坐下染该前含能材料与应用课件含能材料与应用课件能独立进行化学反应并输出能量，是含能材料的重要特征。能独立进行化学反应并输出能量，是含能材料的重要特征。可应用的含能材料，能量释放必须是有规律和可控制的。可应用的含能材料，能量释放
8、必须是有规律和可控制的。一一些些化化学学键键不不稳稳定定，-O-NO2类类常常温温下下存存在在热热分分解解反反应应，随随温度升高反应速度迅速加快；在外界刺激下容易响应。温度升高反应速度迅速加快；在外界刺激下容易响应。评仕雪革糠叹惩汉永吞脊谨胺浮朝疼症近肇次箔季辰贴颜碘栗山卒霖页头含能材料与应用课件含能材料与应用课件实实际际应应用用的的大大多多属属于于含含有有氧氧化化性性基基团团和和可可燃燃性性基基团团的的混混合合含含能能材材料料（战战斗斗部部炸炸药药、发发射射药药、固固体体推推进进剂剂等等）。两两类类基基团团存存在在于于同同一一化化合合物物的的物物质质也也称称为为爆爆炸炸性性化化合合物物，大大
9、部部分爆炸性化合物既是氧化剂又是可燃物。分爆炸性化合物既是氧化剂又是可燃物。国国外外有有文文章章将将O/C比比大大于于1的的化化合合物物称称为为氧氧化化剂剂，O/C比比小小于于1的化合物称为可燃物。的化合物称为可燃物。Kw(T)随随T升高增大。升高增大。Kw(1100K)=1.013； Kw(3000K)=7.296。能量：反应放热量；气体生成量（与分子量有关）。能量：反应放热量；气体生成量（与分子量有关）。晨触保驼墓呈来躺派扳县更叭喜虐应沁句佐跪聪梦碟坯宇丹囱赶抄辟涸傲含能材料与应用课件含能材料与应用课件2 含能材料的分类及其组成与结构含能材料的分类及其组成与结构2.1 含能材料的分类含能材
10、料的分类 用途：用途：军用和民用两大类。军用和民用两大类。军军用用：火火炸炸药药和和火火工工品品。包包括括：发发射射药药、推推进进剂剂、炸炸药药、烟烟火剂、起爆药等。火剂、起爆药等。民民用用：民民用用爆爆破破工工业业炸炸药药、烟烟火火剂剂等等。用用于于开开矿矿、土土建建、油油田、地质勘探、爆炸加工、烟花爆竹、影视拍摄等。田、地质勘探、爆炸加工、烟花爆竹、影视拍摄等。 组成：组成：单组份和混合组份；特征基团（硝基、硝胺等）。单组份和混合组份；特征基团（硝基、硝胺等）。 结构体系：结构体系：均质和非均质、单基和多基。均质和非均质、单基和多基。 其其它它：按按性性能能特特点点：高高能能低低烧烧蚀蚀、
11、高高能能低低特特征征信信号号、低低易易损性等；按制备工艺：浇铸、压装等。损性等；按制备工艺：浇铸、压装等。读酞司愿重燕谊害座桔艳美错易膀箕时舶侈敏萤歼靠础凑嫉秉窖颐最驴供含能材料与应用课件含能材料与应用课件含能化合物是混合含能材料的基础。含能化合物是混合含能材料的基础。传传统统的的有有含含C-NO2、=N-NO2和和-O-NO2的的三三类类单单质质炸炸药药：硝硝基基炸炸药药（如如梯梯恩恩梯梯三三硝硝基基甲甲苯苯）、硝硝胺胺炸炸药药（如如黑黑索索金金环环三三亚亚甲甲基基三三硝硝胺胺、奥奥克克托托金金环环四四亚亚甲甲基基四四硝硝胺胺）、硝硝酸酸酯酯炸炸药药（如如硝硝化化棉棉、硝硝化化甘甘油油丙丙三
12、三醇醇三三硝硝酸酸酯酯、太太安安季季戊四醇四硝酸酯等）。戊四醇四硝酸酯等）。新新型型含含能能化化合合物物：1,3,3-三三硝硝基基氮氮杂杂环环丁丁烷烷TNAZ；三三氨氨基基胍胍叠叠氮氮化化物物TAGAZ；1,5-二二叠叠氮氮-3-硝硝基基氮氮杂杂戊戊烷烷DIANP；聚聚叠叠氮氮缩缩水水甘甘油油醚醚GAP；3-叠叠氮氮甲甲基基-3-甲甲基基环环氧氧丁丁烷烷AMMO；3,3- 双双叠叠氮氮甲甲基基环环氧氧丁丁烷烷 BAMO等等叠叠氮氮化化合合物物；二二硝硝酰酰胺胺盐盐ADN；六硝基六氮杂异伍兹烷；六硝基六氮杂异伍兹烷CL-20；等等。；等等。央虽挚俩秆该绸探巫滞嗓恐御唤秃拄塑避带锋卫嘱稼柄呛肘脐入
13、廓眩碑均含能材料与应用课件含能材料与应用课件2.2 含能材料的组成与结构含能材料的组成与结构 火药（发射药和推进剂）基本组份火药（发射药和推进剂）基本组份 粘合剂粘合剂可可增增塑塑的的热热塑塑性性大大分分子子：由由棉棉纤纤维维、木木纤纤维维等等酯酯化化得得到到的的硝硝化纤维素（棉纤维硝酸酯硝化棉化纤维素（棉纤维硝酸酯硝化棉NC）。）。问问题题：热热稳稳定定性性、敏敏感感性性，玻玻璃璃化化温温度度较较高高，工工艺艺性性、环环保保性等。采用键合剂等功能材料，无法解决性等。采用键合剂等功能材料，无法解决NC的本质问题。的本质问题。拣搬台卓氖玩筋针恬盟脓轴延间售琳叶菊既虎屈藤关筏脸顿殃欧涌驯喂鼠含能材
14、料与应用课件含能材料与应用课件可可固固化化交交联联反反应应形形成成弹弹性性体体的的热热固固性性高高分分子子：聚聚氨氨酯酯、聚聚丁丁二二烯烯（端端羟羟基基 HTPB、端端羧羧基基 CTPB ）、聚聚醚醚等等。聚聚醚醚聚聚氨氨酯酯与与NC一一样样可可以以被被硝硝酸酸酯酯增增塑塑，也也可可形形成成三三维维网网络络的的弹弹性性体，力学性能好，可充填体，力学性能好，可充填70%80%的高能固体组份。的高能固体组份。在在高高分分子子上上引引入入含含能能基基团团的的粘粘合合剂剂：含含有有叠叠氮氮基基的的聚聚叠叠氮氮缩缩水甘油醚（水甘油醚（GAP）作为推进剂的粘结剂。）作为推进剂的粘结剂。借借鉴鉴固固体体推推
15、进进剂剂经经验验，开开始始研研究究含含能能高高分分子子化化合合物物取取代代NC作作发发射射药药的的粘粘合合剂剂。如如BAMO（3,3-二二叠叠氮氮甲甲基基环环氧氧丁丁烷烷）/AMMO（3-叠叠氮氮甲甲基基-3-甲甲基基环环氧氧丁丁烷烷）共共聚聚物物、GAP（聚聚叠叠氮氮缩缩水水甘甘油油醚醚）、NIMMO（聚聚3-硝硝氧氧甲甲基基 -3-甲甲基基氧氧杂杂环环丁烷）等。本身具有较高能量（有较大的正生成热）。丁烷）等。本身具有较高能量（有较大的正生成热）。颖陌膘婪扰成傣衙酪卓贾郊捣襟摔棱隅税皋班朵关溅将含班妙删掖膘乱谱含能材料与应用课件含能材料与应用课件 增塑剂增塑剂含能增塑剂：含能增塑剂：双基药（
16、发射药、推进剂）双基药（发射药、推进剂）主主要要用用多多元元醇醇硝硝酸酸酯酯，如如硝硝化化甘甘油油NG、硝硝化化二二乙乙二二醇醇DEGN、硝硝化化三三乙乙二二醇醇TEGN、丁丁三三醇醇三三硝硝酸酸酯酯BTTN等等。NG的的能能量量、爆爆温温、烧烧蚀蚀、感感度度高高。用用DEGN或或TEGN代代替替或或部分代替部分代替NG，可降低爆温，对高氮量，可降低爆温，对高氮量NC的溶塑能力好。的溶塑能力好。惰惰性性增增塑塑剂剂：溶溶塑塑NC成成为为可可塑塑性性药药料料。常常用用乙乙醇醇、乙乙醚醚、丙丙酮酮、乙乙酸酸乙乙酯酯等等挥挥发发性性溶溶剂剂；苯苯二二甲甲酸酸二二丁丁酯酯、苯苯二二甲甲酸酸二二辛辛酯酯
17、、甘甘油油三三醋醋酸酸酯酯等等非非挥挥发发性性溶溶剂剂。挥挥发发性性成成份份在在发发射射药加工成型后被驱除。药加工成型后被驱除。郡焰选临樊羌崇姚玉间憋炸麦瑞暂戎庐畅措瞅恳尹征柯稽唐菇荚磋机抠淘含能材料与应用课件含能材料与应用课件 高高能能添添加加剂剂：黑黑索索今今(RDX)、奥奥克克托托今今(HMX)等等；六六硝硝基基六六氮氮杂杂异异伍伍尔尔兹兹烷烷（CL-20）和和二二硝硝酰酰胺胺铵铵（ADN）等等；推推进剂还采用高氯酸铵、硝酸铵等。生成焓和密度大。进剂还采用高氯酸铵、硝酸铵等。生成焓和密度大。高高能能燃燃烧烧剂剂（推推进进剂剂）：轻轻金金属属及及其其氢氢化化物物，燃燃烧烧放放热热量量大大，
18、提提高高燃燃烧烧温温度度获获得得高高能能量量。广广泛泛使使用用铝铝粉粉。一一些些轻轻金金属属的的氢氢化化物物燃燃烧烧时时放放热热量量比比轻轻金金属属更更高高，气气体体分分子子量量低低，但但化化学学活活性高，对空气湿度敏感，热稳定性低。性高，对空气湿度敏感，热稳定性低。 NG DEGN TEGN RDX智拍羔惰木焚芥支苑仍版抚磁件鹊杠掇萨柠幼指侗丧转狐佣浴频肺侯景督含能材料与应用课件含能材料与应用课件安定剂和防老剂：安定剂和防老剂：抑制分解和老化，延长贮存和使用寿命抑制分解和老化，延长贮存和使用寿命 NC等等硝硝酸酸酯酯化化合合物物始始终终存存在在缓缓慢慢化化学学分分解解，氮氮氧氧化化物物产产物
19、物又又加加速速分分解解，加加入入少少量量安安定定剂剂吸吸收收氮氮氧氧化化物物，减减缓缓自自动动催催化化反应，延长储存年限。反应，延长储存年限。硝硝酸酸酯酯对对碱碱性性敏敏感感(皂皂化化反反应应)，采采用用弱弱碱碱性性物物质质。常常用用安安定定剂剂为为二二苯苯胺胺、1号号中中定定剂剂二二乙乙基基二二苯苯基基脲脲，2号号中中定定剂剂二二甲甲基基二二苯苯基基脲脲，3号号中中定定剂剂甲甲基基乙乙基基二二苯苯基基脲脲等等脲脲素素衍衍生生物物，作用是吸收硝酸酯缓慢分解产生的氮氧化物。作用是吸收硝酸酯缓慢分解产生的氮氧化物。复复合合推推进进剂剂中中加加入入防防老老剂剂，常常用用的的有有二二苯苯基基对对苯苯二
20、二胺胺（防防老老剂）等。作用是吸收高分子链降解产生的初级自由基。剂）等。作用是吸收高分子链降解产生的初级自由基。拧喧设知紊窖做翟霉器盏奖言卓漠藐薪馒乘桃摆伸朱飘孺颅标染溯椽污芹含能材料与应用课件含能材料与应用课件 燃燃烧烧性性能能调调节节剂剂（催催化化剂剂）：调调节节燃燃速速及及其其压压力力指指数数、温温度度系系数数等等燃燃烧烧性性能能。降降低低压压力力指指数数可可减减少少燃燃速速受受压压力力的的影影响响，甚至在一定压力范围内获得甚至在一定压力范围内获得 “平台平台” 效应。效应。推推进进剂剂：化化学学方方法法：添添加加燃燃速速催催化化剂剂（正正、负负催催化化剂剂），常常用用的的有有：Pb、C
21、u、Fe等等无无机机金金属属氧氧化化物物；水水杨杨酸酸铅铅、苯苯二二甲甲酸酸铅铅、己己二二酸酸铜铜等等有有机机金金属属化化合合物物；二二茂茂铁铁及及其其衍衍生生物物。发发展展方方向向是是含含能能催催化化剂剂和和纳纳米米催催化化剂剂。物物理理方方法法：添添加加一一些些增增加加热热传传导导速速率率的的金金属属丝丝或或碳碳纤纤维维，可可在在沿沿金金属属丝丝轴轴向向大大幅幅度提高燃速，提高发动机推力。度提高燃速，提高发动机推力。发发射射药药：主主要要针针对对硝硝胺胺发发射射药药压压力力指指数数大大和和燃燃速速压压力力曲曲线线转折问题研究得较多。德国研究了燃速温度零梯度的配方。转折问题研究得较多。德国研
22、究了燃速温度零梯度的配方。终肃牡沥皮钥且袱嘴涕柿亭水核劫纹阿亚歹善簧掐壹童哩调灶召休琢筑他含能材料与应用课件含能材料与应用课件浓涧唇骄阜勘症雁呕队薄抚骏妆狄闰捆稀州幸割帽奶烬藻藏背敢踊栓籍夺含能材料与应用课件含能材料与应用课件 固固化化剂剂、交交联联剂剂和和偶偶联联剂剂：固固化化剂剂是是热热固固性性粘粘合合剂剂的的组组成成部部分分（异异氰氰酸酸酯酯、环环氧氧化化合合物物等等），使使粘粘合合剂剂的的预预聚聚体体形形成成大大分分子子结结构构。交交联联剂剂的的作作用用是是联联结结大大分分子子链链形形成成网网状状结结构构。偶偶联联剂剂也也称称键键合合剂剂，增增强强高高分分子子粘粘合合剂剂基基体体与与固
23、固体体填填料料之之间间的相互作用，改善力学性能。的相互作用，改善力学性能。工工艺艺附附加加物物：石石蜡蜡可可减减少少药药料料对对机机器器的的粘粘附附作作用用；凡凡士士林林可可降降低低药药料料分分子子间间的的摩摩擦擦力力；硬硬脂脂酸酸锌锌可可减减少少药药料料与与设设备备之之间的外摩擦力；固化催化剂可加快复合推进剂的固化反应。间的外摩擦力；固化催化剂可加快复合推进剂的固化反应。其其它它附附加加物物：TiO2 等等作作降降烧烧蚀蚀剂剂；石石墨墨光光泽泽药药粒粒表表面面提提高高流流散散性性，增增大大装装填填密密度度和和导导电电性性（除除静静电电）；KNO3形形成成多多孔孔高高燃燃速速；KNO3、K2S
24、O4和和松松香香等等作作消消焰焰剂剂；电电子子捕捕获获剂剂减减少少燃气对微波的衰减，等燃气对微波的衰减，等。谎颊遂渊缚梅乡镀廓肮骂贸卜翘怨两挖搪装萝顶套姐笑米烛质锰矮蒙柑耳含能材料与应用课件含能材料与应用课件 代表性的发射药代表性的发射药 单单基基药药：以以NC为为主主要要组组份份，含含量量一一般般在在85以以上上，其其余余为为附附加加成成分分（如如二二硝硝基基甲甲苯苯等等）和和安安定定剂剂（二二苯苯胺胺）。主主要采用醇醚溶剂溶塑要采用醇醚溶剂溶塑 NC 挤压成型；内溶法成球工艺。挤压成型；内溶法成球工艺。能量较低；性能稳定、力学性能好。能量较低；性能稳定、力学性能好。 双双基基药药：主主要要
25、由由NC、NG和和附附加加组组份份组组成成。有有溶溶剂剂法法（柯柯达达型型）和和无无溶溶剂剂法法（巴巴利利斯斯太太型型）挤挤压压成成型型工工艺艺；内内溶法成球工艺。溶法成球工艺。增增塑塑剂剂含含量量高高时时在在高高温温下下容容易易变变软软，低低温温下下脆脆性性增增大大；对对表面钝感处理有限制。表面钝感处理有限制。安荧履没翘抑久鹿净煌骂苔爽她仟咕碱扦帅铅挑蹦札友易形壮辣嘛晾绦掏含能材料与应用课件含能材料与应用课件 三三基基药药：在在双双基基药药中中加加入入硝硝基基胍胍(NGU)、黑黑索索今今(RDX)、奥奥克克托托今今(HMX)等等高高能能固固体体炸炸药药，溶溶剂剂法法挤挤压压成成型型工工艺艺。
26、能能量量高，但力学性能不好。高，但力学性能不好。 低低易易损损（不不敏敏感感）药药：主主要要由由7085的的RDX或或HMX 、1530的的粘粘合合剂剂和和其其它它附附加加物物组组成成（不不含含硝硝酸酸酯酯）。力力学学性能问题、能量与敏感性有矛盾。性能问题、能量与敏感性有矛盾。 液液体体药药：代代表表性性的的液液体体药药由由硝硝酸酸羟羟胺胺(HAN)、三三乙乙醇醇胺胺硝硝酸盐（酸盐（TEAN）和水（）和水（H2O）组成。）组成。根据装药设计要求加根据装药设计要求加工成不同形状尺寸。工成不同形状尺寸。挤压成型工艺、制球挤压成型工艺、制球工艺。工艺。改怠肾荔亚辽尺杨娘育厂踪影抖暂翼瓷赁碳举钎圭肉归
27、解弗看爷垦刺捅殖含能材料与应用课件含能材料与应用课件裳昔癸昔萝即模器塔呵垄汛液颠宙辅熟掐怂唯植蹬印榜顽靠予冠手丙泰藻含能材料与应用课件含能材料与应用课件 代表性的推进剂代表性的推进剂 双双基基推推进进剂剂：以以NC和和多多元元醇醇硝硝酸酸酯酯（NG等等）为为基基本本成成份份， 添添加加燃燃速速催催化化剂剂、安安定定剂剂等等组组分分。可可挤挤压压成成型型和和浇浇铸铸成成型型。质质量量均均匀匀、性性能能稳稳定定、有有平平台台效效应应、低低特特征征信信号号；能量低、低温力学性能差。能量低、低温力学性能差。 复复合合推推进进剂剂：以以高高分分子子预预聚聚物物与与固固化化剂剂反反应应交交联联成成三三维维
28、网网络络粘粘合合剂剂，辅辅以以固固体体氧氧化化剂剂、金金属属燃燃料料粉粉和和其其它它附附加加组组份份。氧氧化化剂剂通通常常采采用用AP、RDX、HMX等等；金金属属燃燃料料主主要要采采用用铝铝粉粉；粘粘合合剂剂种种类类很很多多，如如最最早早的的沥沥青青、聚聚硫硫橡橡胶胶、聚氯乙烯到目前的聚氨酯、聚丁二烯类等。聚氯乙烯到目前的聚氨酯、聚丁二烯类等。端端羧羧基基聚聚丁丁二二烯烯(CTPB)推推进进剂剂；端端羟羟基基聚聚丁丁二二烯烯(HTPB)推推进剂，综合性能好。进剂，综合性能好。跑竭赋吹录坤卸按耘拥令刘萍撼孵移偿庚咀暖驱迁项桨闽怕昏毋甘厨睁弊含能材料与应用课件含能材料与应用课件 复复合合改改性性
29、双双基基（CMDB）推推进进剂剂：为为克克服服双双基基推推进进剂剂能能量量低低、装装药药直直径径受受限限制制等等缺缺点点，在在双双基基推推进进剂剂 (NC、NG)基基础础上上加加入入高高能能固固体体组组分分(AP、RDX、HMX和和Al粉粉等等)。能能量量高高、密密度度大大；缺缺点点是是力力学学性性能能较较差差，使使用用温温度度范范围围较较窄窄。用用交交联联剂剂对对NC中中剩剩余余的的羟羟基基进进行行交交联联，可可改改善善力力学学性性能能。可可采采用用浇铸工艺制造复杂药型和大直径装药。浇铸工艺制造复杂药型和大直径装药。 交交联联改改性性双双基基(XLDB）推推进进剂剂：在在复复合合改改性性双双
30、基基推推进进剂剂组组分分内内引引入入带带活活性性基基团团的的高高分分子子粘粘合合剂剂或或多多官官能能度度的的交交联联剂剂，使使粘粘合合剂剂大大分分子子主主链链间间生生成成网网络络结结构构。由由惰惰性性预预聚聚物物、NC、NG、HMX、铝粉和安定剂组成。力学性能好。、铝粉和安定剂组成。力学性能好。刚阂先苹痰巫辛碘拱逮昏姜狼乞筛敬氛堵塘退坝翔琉楷隋秤裤匪赴疵雁商含能材料与应用课件含能材料与应用课件 硝硝酸酸酯酯增增塑塑的的聚聚醚醚(NEPE)推推进进剂剂：以以聚聚乙乙二二醇醇或或环环氧氧乙乙烷烷四四氢氢呋呋喃喃共共聚聚醚醚为为高高分分子子粘粘合合剂剂，NG 和和1,2,4-丁丁三三醇醇三三硝硝酸酸
31、酯酯等等混混合合硝硝酸酸酯酯为为增增塑塑剂剂，添添加加HMX、AN 和和Al粉粉等等高高能能固固体体组组份份。综综合合了了双双基基推推进进剂剂和和复复合合推推进进剂剂的的优优点点。是是目目前前能能量量水水平平、力力学学性性能能最最好好的的推推进进剂剂。I理理论论高高达达2650Ns/kg以上，以上，I实测实测最大最大2500Ns/kg左右。左右。低特征信号推进剂、高燃速推进剂和缓燃推进剂等。低特征信号推进剂、高燃速推进剂和缓燃推进剂等。根根据据弹弹道道性性能能要要求求，设设计计管管状状、星星孔孔、车车轮轮型型等等形形状状，为为减减少热散失和保护发动机壳体，采用绝热包复层等。少热散失和保护发动机
32、壳体，采用绝热包复层等。鸵诣吉诗惟丘埔翠幢于怯驾姬发捂尸涝昔穷左婪横遁盆睫徽栅撇傅鹿暂荆含能材料与应用课件含能材料与应用课件固体推进剂药柱形状示意图固体推进剂药柱形状示意图从拎储迄渐情扦捆莱蛙键彤称停帅胳瞅勃染椎历域狸莎驳腊姥赚薪卿灰汗含能材料与应用课件含能材料与应用课件脖待镐吟寺滚企喉笋森过詹舌咱限沧蜘痉爹琼摊汤驮穴洽栏戏譬瑚驹戏丹含能材料与应用课件含能材料与应用课件挤挤压压成成型型工工艺艺：尺尺寸寸受受限限制制，一一般般 300mm，药药型型简简单单（管管状状及及星星孔孔等等横横截截面面尺尺寸寸不不变变的的药药柱柱），适适用用于于自自由由装装填填；高高能敏感组份受到安全性的限制。能敏感组份
33、受到安全性的限制。浇浇铸铸成成型型工工艺艺：尺尺寸寸不不受受限限制制，最最大大直直径径已已达达3m左左右右，可可生生产产各各种种复复杂杂药药型型和和壳壳体体粘粘结结式式装装药药；工工艺艺条条件件缓缓和和，配配方方适适应性广，可加入高能敏感组份，获得更高的能量。应性广，可加入高能敏感组份，获得更高的能量。 粒粒铸铸工工艺艺：大大批批量量浇浇铸铸药药粒粒的的混混同同可可保保证证产产品品性性能能的的高高度度再现性，并可准确调整配方的组份和燃速。再现性，并可准确调整配方的组份和燃速。 配配浆浆浇浇铸铸工工艺艺：可可在在配配浆浆过过程程中中改改变变组组份份及及含含量量，配配方方灵灵活活多多变变，研研制制
34、周周期期短短，适适于于配配方方筛筛选选（粒粒铸铸工工艺艺中中改改变变配配方方要从浇铸药粒的制备开始，并需对浇铸工艺反复试验）。要从浇铸药粒的制备开始，并需对浇铸工艺反复试验）。柠梅探仪斩府籽氟兵乾拭虏武佣策弓净帛讯丹迷札屁章猎两藉飘木漫垒竟含能材料与应用课件含能材料与应用课件 混合炸药的基本组份混合炸药的基本组份 氧氧化化剂剂：硝硝酸酸铵铵、硝硝酸酸钾钾等等硝硝酸酸盐盐；氯氯酸酸钾钾、氯氯酸酸钠钠等等氯氯酸酸盐盐；高高氯氯酸酸铵铵、高高氯氯酸酸钾钾等等高高氯氯酸酸盐盐；TNT等等硝硝基基化化合合物物；黑索今、奥克托今等硝胺化合物。（铵黑索今、奥克托今等硝胺化合物。（铵梯、梯梯、梯黑）黑） 可可
35、燃燃剂剂：碳碳氢氢化化合合物物是是最最常常用用的的可可燃燃剂剂。但但在在能能量量上上，某某些些氢氢化化物物（如如硼硼烷烷）和和金金属属元元素素（如如铍铍、锂锂、硼硼、铝铝）更更好好。现代高能混合炸药中加入金属粉及高能氢化物。现代高能混合炸药中加入金属粉及高能氢化物。 粘粘结结剂剂：粘粘结结各各组组份份，改改善善加加工工性性能能。a. 非非爆爆炸炸性性粘粘结结剂剂：如如聚聚醋醋酸酸乙乙烯烯酯酯、聚聚异异丁丁烯烯、聚聚酰酰胺胺、天天然然橡橡胶胶和和合合成成橡橡胶胶等等；b. 活活性性粘粘结结剂剂：含含有有硝硝基基或或爆爆炸炸性性基基团团，如如聚聚丙丙烯烯酸酸季季戊四醇三硝酸酯等。戊四醇三硝酸酯等。
36、艺扛冯尊吝足子手彼拂俄型俱嫡姑冉涌郁镰挣筒翠褪螺恼狡陪互网犹扇师含能材料与应用课件含能材料与应用课件 增增塑塑剂剂：降降低低粘粘结结剂剂的的玻玻璃璃化化温温度度，增增加加塑塑性性。a. 活活性性增增塑塑剂剂：NG和和吉吉纳纳（DINA）等等硝硝酸酸酯酯类类、TNT等等硝硝基基类类低低熔熔点点炸炸药药；b. 酯酯类类增增塑塑剂剂：邻邻苯苯二二甲甲酸酸二二辛辛酯酯等等；c. 油油类类增增塑塑剂：剂：既有增塑作用又有一定钝感作用，凡士林、润滑油等。既有增塑作用又有一定钝感作用，凡士林、润滑油等。 钝钝感感剂剂：降降低低感感度度，保保证证安安全全。阻阻止止热热点点形形成成和和传传播播的的热热点点钝钝感
37、感；吸吸收收热热点点热热量量的的吸吸热热钝钝感感 (大大比比热热容容)；阻阻止止热热量量传传导的绝热钝感（导热率小）。导的绝热钝感（导热率小）。a. 蜡蜡类类钝钝感感剂剂：地地蜡蜡、石石蜡蜡、蜂蜂蜡蜡等等。综综合合性性能能较较好好，但但对对感度较高的炸药，须加入感度较高的炸药，须加入5%10%才有效，能量损失大。才有效，能量损失大。b. 高高聚聚物物钝钝感感剂剂：可可有有效效降降低低机机械械感感度度，而而且且改改善善机机械械性性能能和成型性能。如用聚丙烯腈包覆黑索今。和成型性能。如用聚丙烯腈包覆黑索今。c. 活性钝感剂：活性钝感剂：在在TNT/RDX炸药中，炸药中，TNT有钝感作用。有钝感作用
38、。侧艳碎歹幕伏酞枉瓜策贝喜梆堆和箍摩师琼皱辽臃趴杰氟汞尽膀舆娠荣桑含能材料与应用课件含能材料与应用课件 敏敏化化剂剂：某某些些炸炸药药（特特别别是是工工业业炸炸药药）的的起起爆爆感感度度较较低低，甚甚至至不不容容易易起起爆爆或或爆爆炸炸不不完完全全，需需要要进进行行敏敏化化，提提高高其其起起爆感度并使爆轰稳定传播。爆感度并使爆轰稳定传播。 其其它它添添加加剂剂：增增强强硝硝铵铵炸炸药药（硝硝酸酸铵铵）防防结结块块性性和和防防湿湿抗抗水水性性的的表表面面活活性性剂剂；改改善善安安定定性性的的安安定定剂剂；防防止止高高聚聚物物老老化化的的防防老老剂剂；制制备备低低密密度度炸炸药药和和浆浆状状炸炸药
39、药的的发发泡泡剂剂；制制备备热热固固性性炸炸药药的的固固化化剂剂；防防止止固固相相过过快快沉沉降降的的稠稠化化剂剂（如如NC）；对对于于含含铝铝炸炸药药，防防止止水水份份侵侵蚀蚀铝铝粉粉的的吸吸水水剂剂（如如氯化钙）氯化钙） ；等等。；等等。瘪螺锣饺目官加殊醚郊供昭彪而樊答向高意费身丧先怕傍姜郝嚣赠冗钠鼓含能材料与应用课件含能材料与应用课件 代表性的混合炸药代表性的混合炸药 以以TNT为为载载体体的的混混合合炸炸药药：两两种种或或两两种种以以上上单单质质炸炸药药的的混混合合物物，在在熔熔融融状状态态下下铸铸装装成成型型。如如梯梯黑黑炸炸药药，由由TNT和和RDX按比例混合。按比例混合。 高高聚
40、聚物物粘粘结结炸炸药药：以以粉粉状状高高能能炸炸药药为为主主体体，加加入入高高聚聚物物粘结剂、增塑剂、钝感剂和其它添加剂。粘结剂、增塑剂、钝感剂和其它添加剂。 浇浇铸铸固固化化炸炸药药：将将液液态态高高聚聚物物或或可可聚聚合合的的单单体体与与单单质质炸炸药混合，再加入固化剂等固化成型。药混合，再加入固化剂等固化成型。 含含金金属属粉粉混混合合炸炸药药：加加入入高高热热值值金金属属粉粉（如如铝铝粉粉、镁镁粉粉等），爆热高，又称高威力混合炸药。等），爆热高，又称高威力混合炸药。改兴烬央巾适迈哇轨崭孝粕彻硒逞岸枪哑泉阿从嗡肆芒羹楞慢瞥心鲸辊添含能材料与应用课件含能材料与应用课件 燃燃料料空空气气炸炸
41、药药：固固体体或或液液体体燃燃料料与与空空气气组组成成爆爆炸炸混混合合物物，当当燃燃料料与与空空气气混混合合至至一一定定比比例例时时才才成成为为炸炸药药。燃燃料料抛抛散散后后在在目目标标上上空空形形成成云云雾雾，无无孔孔不不入入，引引爆爆后后杀杀伤伤破破坏坏效效应应高高。常常用用的的燃燃料料有有环环氧氧乙乙烷烷、环环氧氧丙丙烷烷、甲甲烷烷、过过氧氧化化乙酰、二硼烷及铝粉等。乙酰、二硼烷及铝粉等。 液液体体炸炸药药：由由液液体体或或某某些些能能溶溶于于液液体体或或悬悬浮浮于于液液体体的的物物质质组组成成。流流动动性性好好，密密度度均均匀匀，可可随随容容器器任任意意改改变变形形状状，可渗入被爆炸物
42、的内部或缝隙中。可渗入被爆炸物的内部或缝隙中。制备工艺：熔铸、浇铸（制备工艺：熔铸、浇铸（热固性）热固性）、压装等。、压装等。惺页怖碍霄岛宫捂午酞臣呜溯堑往洗漾煞眉烛缀灾鸭轴邵嘉焚萄撕那碗筐含能材料与应用课件含能材料与应用课件3 含能材料发展历史简介含能材料发展历史简介（1）黑火药的发明）黑火药的发明 中中国国四四大大发发明明之之一一，公公元元682年年左左右右，我我国国炼炼丹丹家家孙孙思思邈邈的的丹丹经经中中记记载载了了黑黑火火药药的的配配方方，由由硝硝石石(硝硝酸酸钾钾)、硫硫磺磺和和木木炭组成。典型配方：木炭炭组成。典型配方：木炭15、硫磺、硫磺10、硝酸钾、硝酸钾75。 公公元元100
43、0年年左左右右，我我国国开开始始将将黑黑火火药药用用于于军军事事，如如霹霹雳雳炮炮、火枪、震天雷等。火枪、震天雷等。 十十二二世世纪纪初初，我我国国开开始始用用黑黑火火药药制制造造焰焰火火、爆爆竹竹，利利用用黑黑火药燃烧气体的反作用原理发射升空（火箭弹原理）。火药燃烧气体的反作用原理发射升空（火箭弹原理）。 十十三三世世纪纪前前期期，黑黑火火药药经经印印度度传传入入阿阿拉拉伯伯国国家家；十十四四世世纪纪欧洲开始应用黑火药；十六世纪开始用于工程爆破。欧洲开始应用黑火药；十六世纪开始用于工程爆破。殆良卵和像挫静纹缩乾删倍弓糯显床莹迈堰脯撅丝明敌莫甜负胳缘擦枝烁含能材料与应用课件含能材料与应用课件直
44、直到到十十九九世世纪纪，黑黑火火药药作作为为唯唯一一的的火火炸炸药药在在武武器器中中应应用用了了几几百百年年。至至今今仍仍广广泛泛用用作作点点火火药药和和传传火火药药。作作为为发发射射与与推推进进能能源源，黑黑火火药药的的能能量量低低（350 kJ/kg左左右右），燃燃烧烧后后产产生大量的烟和固体残渣。生大量的烟和固体残渣。（2）单质炸药）单质炸药1832年年法法国国人人布布雷雷克克诺诺首首先先用用硝硝酸酸处处理理纤纤维维素素制制备备了了硝硝化化纤维素（纤维素（NC），是火药的主要粘合剂。），是火药的主要粘合剂。1846年意大利人年意大利人A.索布列罗制备了硝化甘油（索布列罗制备了硝化甘油（N
45、G）。）。1885年年法法国国用用苦苦味味酸酸铸铸装装炮炮弹弹，结结束束了了黑黑火火药药做做为为炸炸弹弹装装药的历史。药的历史。皑香盲淀显色峦赦斡闲各羡条裳委绅份姿欢仪儡碾乘摔碎蛤荫报话渍口陛含能材料与应用课件含能材料与应用课件1863年年德德国国合合成成了了梯梯恩恩梯梯(TNT)，1891年年实实现现工工业业化化生生产产，1902年开始装填炮弹，是二次世界大战的主要军用炸药。年开始装填炮弹，是二次世界大战的主要军用炸药。1899年年和和1941年年分分别别合合成成出出了了高高能能炸炸药药黑黑索索今今（RDX）和和奥奥克克托托今今（HMX）。使使炸炸药药性性能能提提高高了了一一个个台台阶阶。并
46、并发发展展了了一一系列以系列以RDX 和和 HMX为基的高能混合炸药。为基的高能混合炸药。(2) 高能量密度化合物（高能量密度化合物（HEDC）HEDC 是指密度是指密度1.9g/cm3、爆压、爆压40GPa的含能化合物。的含能化合物。1941年年 发发 现现 的的 HMX， 密密 度度 1.9g/cm3， 爆爆 速速 9km/s（ 密密 度度1.877g/cm3时时），爆爆压压达达39GPa。在在综综合合性性能能方方面面，HMX在在军用炸药中一直是最好的（但价格较贵军用炸药中一直是最好的（但价格较贵 1000元元/kg)。网约婉皮送坞赦途驻酸押鬃肄踪求都妒窃梆线裴跺那反苗绝峻捞纸括吟另含能材
47、料与应用课件含能材料与应用课件上上世世纪纪70年年代代，前前苏苏联联合合成成了了二二硝硝酰酰胺胺盐盐（ADN），是是一一种种优优异异的的高高能能无无机机氧氧化化剂剂，被被认认为为是是低低特特征征信信号号推推进进剂剂的的候候选选氧化剂之一。俄罗斯已用于推进剂中。氧化剂之一。俄罗斯已用于推进剂中。上上世世纪纪80代代，美美国国合合成成了了1,3,3-三三硝硝基基氮氮杂杂环环丁丁烷烷(TNAZ)，能能量量和和密密度度与与HMX不不相相上上下下，也也是是目目前前国国际际上上比比较较看看好好的的一一个个HEDC。1987年年，美美国国合合成成了了六六硝硝基基六六氮氮杂杂异异伍伍兹兹烷烷（CL-20)，被
48、被誉誉为为炸炸药药合合成成史史上上的的一一个个突突破破。与与HMX相相比比，密密度度高高8%，爆爆速高速高6%，爆压高，爆压高8%，能量密度高，能量密度高10% 以上。以上。纪刹床辑氦诞锤刺藐娥牡寨碍氢零雄沽坤锡醇恋士一姐符千巫华畔饵勤陶含能材料与应用课件含能材料与应用课件在在研研的的： 多多硝硝基基立立方方烷烷：高高密密度度、高高能能量量、热热稳稳定定性性好好、感感度度适适中中。4个个以以上上硝硝基基的的立立方方烷烷，密密度度和和爆爆速速（压压）与与HMX相相当当，标标准准生生成成焓焓远远高高于于HMX；八八硝硝基基立立方方烷烷密密度度达达1.92.2 g/cm3，爆爆速速和和爆爆压压分分别
49、别达达9.8 km/s 和和 46.7 GPa，高高于于HMX 10%20%，甚至略高于，甚至略高于CL-20。 多硝基金刚烷：多硝基金刚烷：笼形笼形HEDC。 C60：60 个碳原子分子簇，对称笼形结构。个碳原子分子簇，对称笼形结构。 氮氮原原子子簇簇：3个个以以上上氮氮原原子子以以一一定定方方式式排排列列（通通常常认认为为不不可可能能结结合合在在一一起起），称称为为聚聚氮氮或或多多氮氮。1998年年底底，美美国国成成功功合合成成了了氮氮5分分子子（N5），能能量量很很高高（据据称称比比常常规规含含能能化化合合物物高几个数量级）。但制备还非常困难，也很不稳定。高几个数量级）。但制备还非常困难
50、，也很不稳定。噪侦茂烙拭匙馈藕岗瑶砧拙弱番夯办求医聂乓距沸翁驶摄块膝贪匈肛只慌含能材料与应用课件含能材料与应用课件国国内内在在单单质质炸炸药药和和高高能能量量密密度度化化合合物物方方面面研研究究较较多多有有西西安安204研究所、北京理工大学、洛阳黎明化工研究院等单位。研究所、北京理工大学、洛阳黎明化工研究院等单位。（4）军用混合炸药）军用混合炸药1885年年开开始始使使用用以以苦苦味味酸酸为为基基的的混混合合炸炸药药；上上世世纪纪初初开开始始被被以以梯梯恩恩梯梯为为基基的的混混合合炸炸药药取取代代，第第一一次次世世界界大大战战中中，主主要使用含梯恩梯的混合炸药。要使用含梯恩梯的混合炸药。二二次
51、次世世界界大大战战期期间间，开开始始以以特特屈屈儿儿、太太安安、黑黑索索今今为为基基，发发展展了了特特屈屈托托儿儿和和 B 炸炸药药等等几几个个系系列列的的熔熔铸铸混混合合炸炸药药，能能量量比比第第一一次次世世界界大大战战期期间间提提高高了了约约 35%。以以黑黑索索金金为为主主要要成成分分的的塑塑性性炸炸药药（C 炸炸药药）及及钝钝感感黑黑索索金金（A 炸炸药药）在在美美国制式化，形成了国制式化，形成了A、B、C三大系列的军用混合炸药。三大系列的军用混合炸药。炙拢娟垄磷剖偷抨骚韶把羡戍拉碾脐躇琢王果笺才水铅亩盼纯浪曙厩玖妮含能材料与应用课件含能材料与应用课件上上世世纪纪50年年代代后后，A、
52、B、C三三大大系系列列混混合合炸炸药药得得到到了了标标准准化化和和系系列列化化。60年年代代美美国国大大力力发发展展以以黑黑索索金金、梯梯恩恩梯梯及及铝铝粉粉为为主主体体的的高高威威力力炸炸药药，用用于于装装填填水水中中兵兵器器；70年年代代初初，美美国国开开始始使使用用燃燃料料空空气气炸炸药药装装填填航航空空炸炸弹弹；6070年年代代重重点点研研制制了了高高聚聚物物粘粘结结炸炸药药，形形成成了了系系列列；70年年代代后后期期，出现了低易损炸药出现了低易损炸药(不敏感炸药不敏感炸药) 。（5）工业炸药）工业炸药1866年年，瑞瑞典典的的诺诺贝贝尔尔(Nobel)以以硅硅藻藻土土吸吸收收NG制制
53、备备了了代代那那买买特特(Dynamitea)，并并很很快快在在矿矿山山爆爆破破中中得得到到普普遍遍应应用用。1875年，诺贝尔又发明了爆胶。年，诺贝尔又发明了爆胶。郊仔刀慰辰筛莆骗棍糜愿坝朵明所譬快短卢镀枝宋浪强抱兢乡茅凰厩惋僧含能材料与应用课件含能材料与应用课件1866年年，瑞瑞典典的的奥奥尔尔逊逊(Olsen)和和诺诺尔尔宾宾(Norrbein)发发明明了了硝硝铵铵炸炸药药的的专专利利。1869年年和和1872年年，德德国国和和瑞瑞典典分分别别开开始始了了硝硝铵铵炸炸药药的的工工业业生生产产，硝硝铵铵炸炸药药开开始始部部分分取取代代代代那那买买特特，很很快快得得到到普普及及应应用用。20
54、世世纪纪后后，硝硝铵铵炸炸药药得得到到迅迅速速发发展展，尤其是铵梯型硝铵炸药应用最为广泛，目前仍大量应用。尤其是铵梯型硝铵炸药应用最为广泛，目前仍大量应用。1954年年，美美国国首首次次试试验验成成功功铵铵油油炸炸药药，1956年年，美美国国库库克克(Cook)和和加加拿拿大大法法兰兰姆姆(Farnam)发发明明了了浆浆状状炸炸药药。1969年年美国专利首次透露了一种水基硝铵炸药乳化炸药。美国专利首次透露了一种水基硝铵炸药乳化炸药。寡予学讼蓑兰炮兼萧耐村疫簿暮协祟默忱孔椰韩况二器飞封撤列识萄粕苏含能材料与应用课件含能材料与应用课件（6） 发射药发射药1884年年法法国国化化学学家家维维也也里里
55、(Vieille)用用醇醇、醚醚混混合合溶溶剂剂塑塑化化NC制备了单基药。制备了单基药。1888年年，瑞瑞典典的的诺诺贝贝尔尔用用低低氮氮量量 NC 吸吸收收 NG 制制备备了了双双基基药药（巴巴利利斯斯太太型型）；1890年年，英英国国的的阿阿贝贝尔尔(Abel)等等用用丙丙酮和酮和 NG 共同塑化高氮量共同塑化高氮量NC，制备了柯达型双基药。，制备了柯达型双基药。1937年年美美国国人人在在双双基基药药中中加加入入硝硝基基胍胍制制备备了了三三基基药药，形形成成了了单单、双双、三三基基系系列列发发射射药药。后后来来又又发发展展了了混混合合硝硝酸酸酯酯发发射药，如美国的射药，如美国的XM35；
56、德国的；德国的JA2；高能硝胺发射药等。；高能硝胺发射药等。敦先披敬芭羹靳忙巫衬政秃首石衣棚溜妥脯慷滁算八跺娃妄郊缺已矽怀竭含能材料与应用课件含能材料与应用课件70年年代代以以后后，开开始始发发展展高高能能低低烧烧蚀蚀、高高燃燃速速、低低易易损损、液液体发射药。体发射药。我我国国于于70年年代代采采用用搅搅拌拌和和挤挤压压两两种种成成型型工工艺艺研研制制成成功功轻轻武武器器用用双双基基球球扁扁药药，搅搅拌拌成成型型工工艺艺具具有有独独创创性性。80年年代代以以后后分分别别研研制制出出了了硝硝基基胍胍三三基基药药、混混合合酯酯太太根根发发射射药药、高高能能硝硝胺胺发发射射药药、高高能能低低烧烧蚀
57、蚀叠叠氮氮硝硝胺胺发发射射药药。高高能能硝硝胺胺发发射射药药的火药力为的火药力为1226 kJ/kg，达到了国际先进水平。，达到了国际先进水平。前前沿沿：解解决决高高能能量量与与烧烧蚀蚀性性、力力学学性性能能、安安全全性性等等矛矛盾盾；不敏感（低易损）发射药、变燃速发射药等。不敏感（低易损）发射药、变燃速发射药等。 瓣娟副辨朽痪缕昭韭然恭疏庞迢棚躯盖决响蚜缝仕豹坠责病偷岿蒂亨颅羹含能材料与应用课件含能材料与应用课件（7）固体推进剂）固体推进剂1935年，前苏联首先将双基推进剂用于军用火箭。年，前苏联首先将双基推进剂用于军用火箭。1942年年美美国国研研制制成成功功第第一一个个复复合合推推进进剂
58、剂高高氯氯酸酸钾钾、沥沥青青复复合合推推进进剂剂，为为发发展展高高能能固固体体推推进进剂剂开开拓拓了了新新的的领领域域。1947年年，美美国国研研制制出出了了聚聚硫硫橡橡胶胶复复合合推推进进剂剂，此此后后复复合合推推进进剂剂得得到到了了迅迅速速发发展展，聚聚氨氨酯酯、端端羧羧基基及及端端羟羟基基聚聚丁丁二二烯烯复复合合推推进进剂剂相相继出现。继出现。美美国国首首先先研研制制成成功功了了浇浇铸铸双双基基推推进进剂剂和和改改性性双双基基推推进进剂剂。70年年代代以以后后，为为提提高高能能量量，研研制制成成功功交交联联改改性性双双基基推推进进剂剂和和硝硝酸酯增塑的聚醚推进剂。酸酯增塑的聚醚推进剂。复
59、复合合改改性性双双基基(CMDB)推推进进剂剂；低低特特征征信信号号推推进进剂剂；高高燃燃速速推推进剂和缓燃推进剂。进剂和缓燃推进剂。 涯菩拂演否键迹旱砾链日铆钢外舅阵散逸愚彭歇衔踪绎阂怕檄被由慧樊烘含能材料与应用课件含能材料与应用课件4 含能材料在国防和经济建设中的地位和作用含能材料在国防和经济建设中的地位和作用4.1 在军事领域的应用在军事领域的应用*火火炸炸药药是是武武器器系系统统完完成成发发射射弹弹丸丸、运运载载火火箭箭导导弹弹、战战斗斗部部毁毁伤伤目目标标的的能能源源，是是实实现现远远程程发发射射、精精确确打打击击、高高效效毁毁伤伤的的基基础础。武器装备离开了火炸药无法构成战斗力。无
60、法从国外引进。武器装备离开了火炸药无法构成战斗力。无法从国外引进。*火火炸炸药药技技术术的的发发展展和和武武器器装装备备的的发发展展密密切切相相关关并并相相互互促促进进。武武器器装装备备的的发发展展对对火火炸炸药药提提出出新新的的要要求求，促促进进火火炸炸药药技技术术的的发发展展；新型火炸药的出现又推动武器装备的发展。新型火炸药的出现又推动武器装备的发展。 黑黑火火药药的的发发明明，使使人人类类从从大大刀刀长长矛矛的的冷冷兵兵器器时时代代进进入入到到用用枪枪、炮炮对对阵阵的的热热兵兵器器时时代代。现现代代火火炸炸药药的的发发展展推推动动了了武武器器装装备备向向轻轻型化、自动化、高威力的方向发展
61、。型化、自动化、高威力的方向发展。丈郊囤借磊啃巍地挑琉灾葱肿嗡诀揉靴浦徽宿烽职陀捏烩越巳新斤截音肯含能材料与应用课件含能材料与应用课件高高能能量量密密度度化化合合物物的的合合成成（CL-20等等）对对提提高高火火炸炸药药能能量量密密度度起起着着重重要要作作用用，对对提提高高武武器器弹弹药药射射程程、威威力力或或战战斗斗部部小小型型化发挥关键性的作用。化发挥关键性的作用。利利用用火火箭箭飞飞行行器器发发展展了了火火箭箭导导弹弹武武器器。按按照照火火箭箭发发动动机机所所用用能能源源方方式式，可可分分为为化化学学能能火火箭箭、核核能能火火箭箭、电电能能火火箭箭和和太太阳阳能火箭。目前化学推进仍然是火
62、箭飞行器的主要推进方式。能火箭。目前化学推进仍然是火箭飞行器的主要推进方式。人人们们最最早早使使用用的的推推进进剂剂是是固固体体推推进进剂剂。与与液液体体火火箭箭发发动动机机相相比比，固固体体火火箭箭发发动动机机结结构构简简单单、维维护护方方便便、零零部部件件少少、可可靠靠性性高高、发发射射准准备备时时间间短短、机机动动性性好好、使使用用安安全全、贮贮存存期期长长。目前绝大多数战术导弹和火箭都使用固体推进剂。目前绝大多数战术导弹和火箭都使用固体推进剂。揍抒伦化鸽石腮紊搀哆翱智钩顾供薪刻盯翼楞犁出梧团蝉劈啼眠凸霉金袁含能材料与应用课件含能材料与应用课件上上世世纪纪70年年代代开开始始，在在战战略
63、略导导弹弹中中开开始始采采用用液液体体火火箭箭发发动动机机。与与固固体体火火箭箭发发动动机机相相比比，液液体体火火箭箭发发动动机机具具有有能能量量高高、可可以以多多次次点点火火起起动动和和推推力力控控制制容容易易等等优优点点。目目前前液液体体火火箭箭发发动动机机多多用用于于发发射射卫卫星星和和空空间间飞飞行行器器，我我国国的的“长长征征”1号、号、2号、号、3号、号、4号火箭均属于液体火箭。号火箭均属于液体火箭。火火炸炸药药作作为为军军用用含含能能材材料料，在在今今后后相相当当长长的的时时间间里里，还还无无法法被被其其它它能能源源所所替替代代。其其它它如如核核能能、激激光光、微微波波、电电热热
64、化化学学、电电磁磁等等能能源源，可可以以在在部部分分武武器器中中使使用用，但但它它们们在在武武器器化化方方面面有有困困难难，如如武武器器的的小小型型化化、轻轻型型化化和和适适应应性性问问题题，都还难以解决。都还难以解决。桌习舞品绿汗功烧吗苛祁寝淄黑桨菊邀杖又染郊墓碌玲洒舷伦漂维泛鸣约含能材料与应用课件含能材料与应用课件4.2 在民用领域的应用在民用领域的应用利利用用爆爆炸炸作作用用进进行行机机械械加加工工和和工工程程施施工工 利利用用炸炸药药爆爆炸炸释释放放的的能能量量作作功功已已成成为为一一种种特特殊殊的的工工业业加加工工方方法法。如如用用于于爆爆炸炸拆拆除除、爆爆炸炸切切割割、爆爆炸炸成成
65、型型、爆爆炸炸硬硬化化、粉粉末末压压实实、消除应力、爆炸铆接和焊接等。消除应力、爆炸铆接和焊接等。特特种种炸炸药药如如塑塑性性炸炸药药、粘粘性性炸炸药药、橡橡皮皮炸炸药药、挠挠性性炸炸药药、低低密密度度泡泡沫沫炸炸药药和和耐耐热热炸炸药药等等，分分别别适适用用于于外外型型复复杂杂、运运动中、水下和水上、矿井下等多种环境的爆破。动中、水下和水上、矿井下等多种环境的爆破。工工业业炸炸药药在在地地质质勘勘探探中中也也有有重重要要的的作作用用，如如用用于于产产生生地地质质震动波的震源弹药。震动波的震源弹药。撂痢味醇伏噶痕绵派霜莲纺子拭炬扮臃衡芬转拧葵汛再完滔止蔷户俺歧陨含能材料与应用课件含能材料与应用
66、课件利利用用火火药药的的化化学学能能作作推推进进功功 以以火火药药为为能能源源的的压压力力推推进进器，依靠火药燃烧产生的高压气体推动作功。器，依靠火药燃烧产生的高压气体推动作功。一一种种形形式式是是通通过过驱驱动动器器将将载载荷荷（活活塞塞）推推送送到到一一定定的的位位置置，或或借借助助于于连连杆杆机机构构完完成成一一次次性性的的打打开开、关关闭闭或或位位移移等等指指定定动动作作。如如用用来来发发射射人人工工降降雨雨火火箭箭、打打开开或或关关闭闭宇宇航航装装置置的的舱舱盖盖、打打开开安安全全通通道道、将将重重要要的的部部件件或或人人员员推推送送到到安安全全位位置等（如飞机上的弹射座椅）。置等（
67、如飞机上的弹射座椅）。另另一一种种形形式式是是通通过过抛抛射射器器远远距距离离运运送送物物质质，如如在在人人员员受受阻阻或或机机械械难难以以到到达达之之处处，进进行行山山地地架架线线、海海上上抛抛缆缆、森森林林和和高层建筑灭火、发射麻醉弹药等。高层建筑灭火、发射麻醉弹药等。炽篮刀属恭肮祭疯沧捌掘彻篱书柯衅康剁习排乎浩平焉匀个招斩劝颐启尿含能材料与应用课件含能材料与应用课件火火药药产产生生的的高高压压气气体体可可以以直直接接作作功功，将将推推动动力力作作用用于于载载荷荷的的深深处处和和内内部部，作作用用范范围围大大，特特别别适适合合对对大大批批量量物物质质进进行行分分割割和和松松动动。如如以以火
68、火药药为为能能源源的的油油井井岩岩石石压压裂裂装装置置，可可明明显增加石油产量。显增加石油产量。作作为为气气源源应应用用于于气气体体发发生生器器 火火药药燃燃烧烧时时释释放放出出大大量量的的热热和和气气体体，它它的的反反应应速速度度非非常常快快，是是一一般般气气体体发发生生剂剂所所不不能能代代替替的的。用用它它制制造造的的气气体体发发生生器器，充充气气时时间间短短，适适合合于于在在紧紧急急条条件件下下以以及及人人员员不不易易接接近近的的场场所所使使用用。如如用用于于汽汽车车安全气囊、海上自动充气救生装置等。安全气囊、海上自动充气救生装置等。官萤端瞩臂堤肉霜远尹饿买圾递槐忻榔饵黎和陆泳就慎麻铝庇
69、汤耽戏伎邱含能材料与应用课件含能材料与应用课件 利利用用火火药药热热能能和和声声、光光、烟烟效效应应 火火药药化化学学反反应应的的热热效效应应高高，反反应应起起动动快快、放放热热快快，方方便便于于在在特特殊殊场场所所应应用用。如如作作为为燃燃烧烧剂剂，纵纵火火烧烧毁毁难难以以燃燃烧烧的的废废弃弃物物料料；用用于于电电力力装装置置的的自自动动熔熔断断器器；作作为为发发声声剂剂、发发光光剂剂、发发烟烟剂剂应应用于运动界和影视界等。用于运动界和影视界等。火火炸炸药药技技术术对对常常规规兵兵器器乃乃至至整整个个国国防防工工业业和和国国民民经经济济的的发发展展都都具具有有十十分分重重要要的的地地位位；火
70、火炸炸药药作作为为民民用用爆爆破破的的主主要要能能源源，应应用用面面广广量量大大，无无论论现现在在和和将将来来都都将将在在矿矿业业、冶金、建筑、石油等行业发挥重要作用。冶金、建筑、石油等行业发挥重要作用。虚渤配睡帜鸟碑捻嫉兑屯津隧亚症董蹋馁廊捐臣窟榜件凝诈锭道敛腻雍氟含能材料与应用课件含能材料与应用课件相关文献资料的检索相关文献资料的检索含能粘合剂（含能热塑性弹性体）含能粘合剂（含能热塑性弹性体）含能增塑剂（叠氮类）含能增塑剂（叠氮类）燃烧催化剂（含能催化剂、纳米催化剂）燃烧催化剂（含能催化剂、纳米催化剂）“绿色绿色”制备工艺（环保、可再生利用、连续化）制备工艺（环保、可再生利用、连续化）发射药（高能、低温度系数、不敏感、程序控制能量释放）发射药（高能、低温度系数、不敏感、程序控制能量释放）推进剂（高能、高燃速、低特征信号、不敏感、冲压发动机）推进剂（高能、高燃速、低特征信号、不敏感、冲压发动机）炸药（高威力、高爆速、不敏感、燃料空气炸药）炸药（高威力、高爆速、不敏感、燃料空气炸药）练其略狗共梁铀拣汉沾倔孵蛆棘离爵呵州粱坎漠斥贱潭共耸朵驹鞭狄公兴含能材料与应用课件含能材料与应用课件
