CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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    含能材料 | 2025年第11期
  • 高燃烧热Ti/B/PTFE活性材料动态力学性能及释能特性
    含能材料 | 2025年第10期
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    含能材料 | 2025年第9期
  • HTPB/AOT/AP 自熄火固体推进剂燃烧性能及增压熄火机理
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  • 活性射流侵彻-内爆作用下半无限混凝土靶中应力波效应
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  • 1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑(MTNP)的简易合成
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  • 王泽山院士是我国著名的火炸药学家,先生在含能材料领域的理论创新、技术发明、工程应用、学科发展等多个方面均作出了杰出贡献。先生首创的“发射装药学”,成为了我国武器发射装药设计的理论基础;原创的“低温感、等模块、远射程”发射装药技术,推动了我国武器更新换代并达到世界领先水平;始创的“废旧火炸药资源化利用技术”,开辟了一条军民融合新道路。先生是科学真理的探索者,他以卓越的学术思想和科学成就传承发扬了我国火药文明;先生是工程科技的攀登者,他以“国家科学技术最高奖”的光辉兴旺了我国火炸药事业;先生同样是人格精神的大勇者,他以“一辈子做好一件事”、“最美奋斗者”的身影成就了“四世同堂”的学术人文佳话。岁月不居,时节如流。今年是先生的九十华诞。先生弟子南京理工大学肖忠良教授,特携手本刊策划出版“含能材料趋势与发展探讨”专题,邀约含能材料学者撰文共同庆贺。在先生“求真务实、坚韧不拔、矢志强国”的感召下,论文如雪涌来,令人感动。囿于篇幅限制,专题仅刊出8篇综述,5篇研究论文,部分论文或在本期无法刊出,本刊特向本专题的所有来稿的作者、审稿专家表示诚挚感谢。流光照玉漏、分花有贤才、关山遥杳开别径,心思印容色、移晷忆清谈、筚路蓝缕传薪火。火药文明的赓续,靠的是火炸药人不断书写承前启后、继往开来的英雄史和精神史。莘莘学子,灼灼其华。《含能材料》:炸药行业的成就博览,含能材料的智慧平台(王院士对本刊的寄语),必与各位一起努力,循着先生指引的方向奋力向前。
  • 复合固体推进剂作为发动机的动力源,其性能决定了发动机的性能水平。经过八十余年的研究,从最初的聚硫推进剂到丁羟推进剂、NEPE推进剂,我国推进剂的能量水平和综合性能取得了长足的进步。随着现代装备的发展,对复合固体推进剂高能量、高性能、强适应、长寿命和高安全、高质效、低制造成本等方面的综合性需求越来越强烈。 开展高性能推进剂创制与应用研究,包括新型高能物质创制、推进剂设计及结构调控新方法、成型新工艺与新装备,以及通过信息化、数字化、智能化技术赋能推进剂领域配方产品研究和制造技术开发,对实现推进剂性能和制造水平的跨越式提升,推进复合固体推进剂品种更新换代和制造能力转型升级具有重要的意义。 高性能推进剂创制与应用专题,选择刊载了推进剂领域的近期部分研究成果,包括观点1篇、研究论文9篇,综述3篇,以供国内外同仁一起交流,共同促进高性能推进剂技术发展。
  • 工程结构,如建筑、桥梁、道路、隧道、大坝、港口等,承载着现代文明运行和发展的物质基础,同时作为容纳社会活动的人造空间,其安全问题直接关系到社会的和谐稳定和经济的繁荣发展。当前,各种事件以及工业意外爆炸事故时有发生,此类事件的突发性和破坏性给公共基础设施和人民的生命财产安全带来了严重的威胁。因此,工程结构的爆炸毁伤分析与评估具有重要的科学意义和社会价值。相关科学问题包括但不限于:各类含能材料爆炸冲击波传播演化规律及其对工程结构的爆炸荷载特性的影响,爆炸冲击波造成的结构局部和整体毁伤模式,以及碎片、飞散物等对结构内部人员和设备的次生毁伤问题。此外,还包括爆炸作用下结构构件的损伤破坏、失稳导致整体结构的连续倒塌分析方法,结构在多次爆炸下的累积损伤以及爆炸-火灾等多灾害耦合风险评估等。 为此特组织出版“工程结构爆炸毁伤分析与评估”专题。本期专题共收到9篇论文,观点论文1篇,研究论文7篇,综述1篇,展示工程结构爆炸毁伤分析与评估中备受关注的热点问题。希望通过本专题的出版,促进相关领域学者的深度交流,凝聚多学科智慧,为提高公共基础设施安全防范能力,优化工程结构抗爆设计、强化应急管理和爆后修复提供重要支持和指导。
  • 含能材料的高能化是国家的重大战略需求。从第一代单质含能材料TNT,到二代RDX、HMX,以及三代CL-20,它们的释能方式主要是CHON元素之间的氧化还原反应,能量极限为2.0—2.2TNT当量,进一步发展受限。全氮化合物材料是以高生成焓、N-N高能键断裂释能方式为主要特征的新一代含能材料,理论估算能量极限可以达到3.0TNT当量以上,但其常态稳定性和制备过程的复杂性,导致发展过程缓慢。在CHON与全氮之间寻求一个中间物质状态,即高氮化合物,其释能方式以高能键断裂为主,辅以氧化还原反应耦合协同增效,这样为其能量水平大于2.2TNT当量物质创制,提供了实施可能性,设计同时兼顾了能量稳定性安全性制备难易程度的平衡关系。高氮含能化合物创制专题,选择刊载了高氮/全氮含能化合物的近期部分研究成果,包括观点1篇,研究论文10篇,综述2篇,以供国内外含能材料创制和应用同仁一起交流,共同促进推动新一代含能材料发展进程。
  • 云爆/温压含能材料与传统混合炸药相比,具有高能量、高安全特征,可形成长时高温、高压、窒息等传统炸药不具备的毁伤效应,特别适用于打击丘陵、丛林、堑壕、碉堡等半封闭或封闭空间内的有生力量,并形成强大的心理震慑。21世纪以来,云爆/温压含能材料的多次应用,取得了良好的效果,近年更被世界各国争相研制。 尽管云爆/温压含能材料已经实现了初步应用,呈现良好的发展前景,但仍然存在诸如云爆燃料激波抛撒雾化机理不清晰、装药结构对温压炸药释能机制影响不明确、新型氧化剂应用安全性研究不完善、应用场景对毁伤效应影响规律研究不全面等问题。为此,本刊特组织出版“云爆/温压含能材料”专题。专题共收录6篇论文,其中观点1篇,综述1篇,研究论文4篇。从云爆/温压含能材料设计与应用过程中涉及到的燃料流变机制、炸药能量释放机理、新型氧化剂应用安全性、装药结构设计等方面探讨了该领域的研究进展。希望本专题的出版,可以加强相关研究人员的学术交流,共同推动我国云爆/温压含能材料相关科学技术的发展。 对所有来稿作者、审稿专家的大力支持表示衷心感谢。
  • 改善材料性能、发展新型品种一直是含能材料研究的核心任务。任何材料的宏观性能都是由其化学组成和组织结构两个要素决定的,含能材料的发展以往偏重于组成变化,即研发新化合物和新配方,近年来,含能材料的多尺度结构对其性能的影响越来越受到关注,对含能材料结构的设计和调控已成为改善含能材料性能的有效手段,复合含能材料的组装也成为新材料创制的一个深具潜力的方向,为含能材料的发展注入了新的活力。 为了更好地展示含能材料在微结构设计、制备及应用等技术方面的研究进展和新成果,促进含能材料能量与安全水平的双向提升,特组织出版“含能材料微结构设计、制备及性能”专题。本专题共13篇论文,其中观点1篇、综述1篇、研究论文11篇,介绍了含能材料不同的微结构设计、制备工艺、性能研究的基础理论或新技术。希望通过本专题的出版,促进含能材料相关领域学者的交流与合作,为含能材料技术的研究创新提供帮助,推动我国含能材料相关学科的健康持续发展。
  • 爆炸产生的冲击波和破片会造成严重的杀伤和破坏作用。爆炸事故会给国民经济和人民生命财产造成巨大损失。含能材料的爆炸效应和安全防护已成为公共安全等领域中重点关注的问题。 近年来,我国的研究学者在含能材料等爆炸物的爆炸效应和防护结构分析设计方面取得了很多重要的创新性研究成果。本专题共收录论文10篇,其中研究论文9篇、综述1篇,对含能材料等爆炸物的爆炸效应、防护结构在爆炸冲击波及破片侵彻下的动态力学行为和防护机理进行了分析研讨,为推动爆炸防护技术的发展和含能材料的安全使用提供了科技支撑。
  • 发射药是身管武器的动力能源,其设计的先进性是决定装备射程、精度、威力等性能的核心与关键。随着装备系统向数字化、信息化、智能化的方向发展,对发射药的能量、能量释放控制、环境适应性、武器匹配性等提出了更高的要求。 近年来,我国发射药科研工作者在新型功能添加剂设计、先进发射药制造工艺、能量释放控制方法、发射药综合性能评价、应用效应等方面取得了众多的研究成果,为提升我国发射药与装药的综合性能奠定了坚实的理论基础。为此,特组织出版“发射药与装药设计”专题。本专题共收到12篇论文,综述2篇,研究论文10篇,从科学原理、技术创新、工程应用等角度展示了发射药领域取得的新进展、新成果,并分析、展望了未来的发展方向。希望通过本专题的出版,促进发射药相关领域学者间的交流,为发射药技术的科学研究、行业管理、企业制造等提供参考,推动我国发射药技术的快速健康发展。
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    • 白中元, 余永刚

      优先出版日期:2025-12-23  DOI: 10.11943/CJEM2025173

      摘要:固体火箭推进剂的燃烧性能优化对发动机性能提升具有重要意义,其中铝颗粒因其高反应活性和高能量密度被广泛用作金属添加剂。基于气相五步反应机理构建了AP/HTPB/Al二维周期性三明治均质化稳态燃烧模型,并通过数值模拟与实验数据对比验证了模型的可靠性。研究发现,随着压力从0.2 MPa增至6.5 MPa,火焰结构呈现从预混燃烧向扩散燃烧转变的变化规律,同时热释放核心逐渐向燃烧表面靠近。在恒定压力条件下,推进剂的燃烧速率随超细铝粉(UFAl)含量的增加显著提高,而其压力指数则随UFAl含量的增加呈现先降后升的变化趋势,这意味着在提升燃速的同时需兼顾燃烧稳定性,两者之间存在一定的平衡区间。

    • 徐昊, 田超, 路中华, 董奇

      优先出版日期:2025-12-22  DOI: 10.11943/CJEM2025225

      摘要:为了支撑陶瓷复合插板的结构设计,建立了弹体侵彻复合结构的有限元计算模型,并通过试验验证了计算模型的可靠性。采用该计算模型模拟了7.62 mm穿燃弹侵彻复合结构的过程,分析了弹体侵彻复合结构过程中靶板失效破坏和驻留效应等抗侵彻特性,研究了子弹速度、陶瓷厚度以及纤维厚度对复合结构的抗侵彻性能的影响。研究表明:陶瓷与纤维在弹体侵彻过程中存在协同作用;驻留效应对于陶瓷的抗侵彻性能影响较大,子弹速度越低,驻留时间越长,子弹动能耗散百分比越高,子弹速度为500 m·s-1时驻留期间动能耗散百分比为68.4%;复合结构的比吸能值随着材料厚度的增加而增加,但复合结构的贯穿比吸能随着材料厚度的增加呈现先上升后减小。

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    • 王哲君, 张砚珅, 强洪夫, 陈家兴, 武锐

      优先出版日期:2025-06-11  DOI: 10.11943/CJEM2025049

      摘要:为研究三组元端羟基聚丁二烯(HTPB)复合固体推进剂在不同温度和应力水平下的蠕变力学性能,基于自研机械式蠕变性能测试装置、温湿度环境箱和高清相机等设备,开展了10 ℃、25 ℃、40 ℃和55 ℃ 4个环境温度下0.072~0.712 MPa应力水平范围内推进剂的蠕变力学响应测试,获得了应变-蠕变时间曲线及典型力学性能参数随试验环境温度和应力水平的变化规律,并建立了反映较宽加载条件下推进剂破坏性能的蠕变断裂时间主曲线。结果表明,随应力水平提高,推进剂的应变-蠕变时间曲线特性由3阶段转变为4阶段,而环境温度的升高可降低使曲线特性呈现4阶段的临界应力水平,且该应力水平满足指数型下降规律,其数值从10 ℃条件下的0.562 MPa降至55 ℃时的0.262 MPa,降低比值达53.38%;推进剂的初始蠕变柔量随环境温度升高而增大,但几乎不随应力水平升高而改变。当环境温度和应力水平均升高时,蠕变速率增大、蠕变断裂时间缩短、累积损伤程度增大、累积损伤速率加快,而断裂应变总体上仅对应力水平的改变比较敏感,且随应力水平提高而呈线性增加趋势。55 ℃、0.412 MPa作用下的蠕变速率约为10 ℃同等应力水平时的493倍,蠕变断裂时间约为25 ℃同等应力水平时的2.14%;基于不同环境温度下的蠕变断裂时间和应力水平的双对数试验数据,利用环境温度-应力水平等效关系,建立了推进剂的蠕变断裂时间主曲线,并获得了主曲线和温度移位因子的指数型数学表达式,采用该表达式经计算确保25 ℃条件下立式贮存的SRM药柱在15年内不发生蠕变断裂破坏的加载应力水平应低于0.2176 MPa。

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    2025年第33卷第11期      

      >推进与发射
    • 冯运超, 屈影, 黄纲顺, 周熙文, 马立坤, 陈斌斌, 夏智勋

      2025,33(11):1255-1264, DOI: 10.11943/CJEM2025166

      摘要:为了探究铁对硼颗粒在空气中点火燃烧特性的影响,分别采用化学原位包覆法和机械混合法制备了不同铁含量的B@Fe复合燃料和B/Fe混合燃料。通过热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析和激光点火燃烧实验,分别对B、B@Fe和B/Fe三种燃料在空气中的热氧化特性和点火燃烧特性进行了研究,结果表明:相较于B燃料和B/Fe混合燃料,B@Fe复合燃料在空气中表现出更优的点火燃烧特性。随着铁含量由0%增加至9%,B@Fe复合燃料的点火温度和放热峰对应温度分别降低了234.3 K和321.6 K;铁含量≥6%时,B@Fe复合燃料在空气中还会出现二次氧化行为,其中铁含量为9%的B@Fe复合燃料热氧化过程总放热量较B燃料提高48.7%。B@Fe复合燃料压片在激光点火过程中会产生气体,促进燃烧产物分散。铁含量为9%的B@Fe复合燃料压片的火焰高度上升速率是B燃料压片的4.7倍,点火延迟时间约比B燃料压片降低27.5%。通过对比B、B@Fe和B/Fe三种燃料的热氧化和点火燃烧过程,提出了B@Fe复合燃料点火燃烧机理。

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    • 郭永卓, 王重阳, 郝嘎子, 肖磊, 王苏炜, 姜炜

      2025,33(11):1265-1273, DOI: 10.11943/CJEM2025112

      摘要:针对铝粉燃烧不充分、释能效率慢以及点火延迟长等问题,采用静电喷雾法制备了纳米铝@聚偏二氟乙烯@六硝基六氮杂异伍兹烷(nAl@PVDF@CL-20)复合含能微球,通过调节溶剂种类、电场强度、粘结剂含量等参数来优化微球形貌结构及其粒径尺寸。结果表明,采用体积比为2:1的二甲基甲酰胺/乙酸乙酯(DMF/EAC)混合溶剂可在聚偏二氟乙烯(PVDF)含量为5%、电极电压为14 kV的情况下获得尺寸在2.37~2.67 μm之间、元素映射显示组分均匀分散的微球样品。同时,微球内的CL-20在雾化、沉积过程中由于重结晶而发生晶型转变,由ɛ-CL-20转变为β-CL-20。此外,改为采用nAl可以显著改善微球的释能效率和燃烧性能,并在其含量达到40%时获得最大平衡压力1.17 MPa以及最大升压速率6.99×103 kPa·ms-1

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    • 何奥, 朱娟, 石先锐, 沈金朋, 李兆乾, 伍波, 裴重华

      2025,33(11):1274-1280, DOI: 10.11943/CJEM2025107

      摘要:研究以硝化棉(NC)、聚叠氮缩水甘油醚(GAP)作为原料,3D打印制备了GAP质量分数在0%~30%范围可调的NC/GAP打印样。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、高速摄影仪、氧弹量热仪和万能拉伸试验仪对NC/GAP打印样的微观结构、热稳定性、燃烧性能和力学性能进行研究。结果表明:NC/GAP打印样形貌规则,内部层与层之间无明显界面。随着GAP含量的增加,NC/GAP打印样的热稳定性逐渐增强,NC、GAP的相容性逐渐变差,抗拉强度逐渐减小;燃烧速度呈先增后减的趋势,当GAP质量分数为10%时燃烧速度最大至25.6 mm·s-1,比NC的燃烧速度增加了46%。在空气和氩气氛围下,燃烧热值随GAP含量的增加,分别从2843.2 J·g-1增加到5260.1 J·g-1、从1065.7 J·g-1增加到1938.7 J·g-1,分别提高了85%和82%。

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    • 仝瑞杰, 孙臻琦, 张恒, 苑世领

      2025,33(11):1281-1287, DOI: 10.11943/CJEM2025096

      摘要:为了探究硝酸羟胺基凝胶推进剂的凝胶化机制,采用分子动力学(MD),在分子水平上研究了聚丙烯酰胺(PAM)分子在硝酸羟胺/聚丙烯酰胺/甲醇/水凝胶推进剂体系中的微观行为、最终交联构型以及影响体系稳定性的氢键分布及其对体系动力学性质的影响。计算结果表明PAM分子主要通过分子间氢键相互作用形成相互作用节点,进一步促使分子链铺展并构建三维网状骨架。随着PAM质量分数从2.7%增加到10.7%,PAM分子间形成的氢键数目从11.98增加到109。范德华力相互作用和氢键共同驱动PAM分子进行自促进交联过程。硝酸羟胺中羟胺基团和硝酸根离子的径向分布呈双峰特性,PAM的引入减弱了第一峰的强度,因其通过交联“域”降低了局部相互作用和能量密度,从而提高了推进剂的稳定性。

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    • 樊超, 李博豪, 张彭超, 魏宗亮, 秦能, 马宁, 谢中元

      2025,33(11):1288-1299, DOI: 10.11943/CJEM2025055

      摘要:为强化对多腔室混合工艺安全性的认识,以某浇注PBX为对象,建立了基于欧拉方法的多腔室捏合机内多组分物料连续混合的多相流计算流体力学(CFD)数值模型,并开展试验验证了模型的可靠性。基于模型研究了桨叶转速、捏合间隙、桨叶构型等关键工艺及结构参数对混合安全刺激量的影响规律。结果表明,从进料腔室到出料腔室,各腔室内的压力水平逐渐降低;增大桨叶转速有利于降低腔室内的压力,但剪切刺激明显增强,随着桨叶转速从15 r·min-1增加至75 r·min-1,捏合机内的峰值压力从402966 Pa减小至258107 Pa,峰值剪切力从6268.5 Pa增大至16607.9 Pa;增大捏合间隙明显降低了腔室内的压力及剪切力,随着捏合间隙从1 mm增加至5 mm,捏合机内的峰值压力从391094 Pa减小至284478 Pa,峰值剪切力从8320.5 Pa减小至3982.6 Pa;相较于两翼-两翼型桨叶,四翼-两翼型桨叶由于具有更多的捏合位点会产生更强的剪切刺激,但桨叶翼型对捏合压力的影响较小,腔室1~7采用四翼-两翼型桨叶及两翼-两翼型桨叶时,捏合机内的峰值剪切力分别为7481.3 Pa和4518.1 Pa。

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    • 严瑞晨, 何红, 邢宇, 王荣鑫, 赵承志

      2025,33(11):1300-1312, DOI: 10.11943/CJEM2025069

      摘要:单螺杆挤压成型过程中,药料易受工艺条件影响而引起自身的降解放热,影响制品质量,存在潜在的安全隐患,因此量化研究挤压过程药料的分解生热量具有重要实际意义。为此,研究采用实验和仿真相结合的方法,自编有限元二次开发子程序对药料挤出加工过程中的热分解现象进行研究。结合药料的热分解动力学模型,建立了药料单螺杆挤出过程模型,提出热-化学耦合方法,计算药料挤出过程的热分解度、温升和进出口间的最大温差,并研究了工艺条件对物料热分解度的影响。用自搭建的物料热分解实验装置验证了提出的热-化学耦合方法可行性。结果表明,螺杆转速10 r·min-1条件下,考虑物料分解放热得到螺杆挤压过程最高温度比不考虑热分解情况高0.91 K,最高压力降低8.2%。物料分解度是物料温升与停留时间共同作用的结果。与增加转速相比,升高机筒温度对物料热分解的影响更显著。

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    • >火工品技术
    • 成卓, 刘德芳, 王骏, 文驰宇, 李小东, 朱国翔

      2025,33(11):1313-1325, DOI: 10.11943/CJEM2025103

      摘要:为提升六硝基茋(HNS)在激光起爆中的光热响应性能,采用分子结构调控与自组装表面沉积相结合的方法,构建了核壳型六硝基茋@苝酰亚胺(HNS@PDI)复合材料,系统研究了PDI分子结构对其光热转化效率及HNS@PDI激光点火性能的影响规律。结果表明,十二烷基链修饰的苝酰亚胺(PDI-C12)易组装为利于激子非辐射跃迁的J型堆积结构,在波长为1064 nm激光照射下的光热转换效率达到69.3%,相比H型堆积的甘氨酸修饰的短链结构苝酰亚胺(PDI-C2,32.9%)提高110%。在PDI-12负载量为5%的条件下,HNS@PDI-C12复合炸药的激光点火延迟时间缩短至22 ms(激光功率10 W,能量密度80 W·cm-2)。同时,PDI-C12包覆结构显著增强了复合材料的机械稳定性,临界冲击能由5 J提高至30 J,临界摩擦载荷超过360 N,并有效抑制了HNS在自然光下的分解。研究有效改善HNS激光点火性能的同时改善了HNS安全性和光稳定性,为高性能的激光起爆药剂与光敏剂开发提供新思路。

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    • 曾晓云, 穆慧娜, 秦国圣, 王寅, 李晓刚

      2025,33(11):1326-1332, DOI: 10.11943/CJEM2025043

      摘要:针对火工序列能量传输界面的可靠性评估问题,提出了一种基于信仰统计推断法的可靠性评估方法。该方法充分考虑了能量传输界面数据的随机性特征,通过构建性能参数的概率分布模型,将先验知识与试验数据有机结合,实现了对界面可靠性的精确评估和随机性量化。研究首先建立了火工序列能量传输界面的可靠性模型;在此基础上设计了基于信仰统计推断的可靠性评估算法框架;为验证所提方法的有效性,分别与分位数修正法、蒙特卡罗方法的评估结果进行对比分析。结果表明,在样本量为3到70时,基于信仰统计推断法的评估结果与真实值的偏差最小,且具有良好的收敛性和稳定性。特别是在样本量小于等于10情况下,该方法表现出更接近置信度的覆盖率和良好的稳定性,有效克服了传统方法对样本量的依赖问题,为火工序列能量传输界面的可靠性评估提供了新的方法。

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    • 马佳旭, 封锋, 段佳宁, 张晓, 高博

      2025,33(11):1333-1340, DOI: 10.11943/CJEM2025063

      摘要:为满足半导体桥火工品对安全电流与抗电磁辐射功率的双重约束要求,基于GJB 344A-2020《钝感电起爆器通用规范》:不发火试验标准,采用数值模拟方法,在COMSOL Multiphysics平台构建电-磁-热多物理场耦合模型,通过集成负温度系数(Negative Temperature Coefficient ,NTC)热敏电阻的并联分流机制,实时监测回路电阻并动态补偿电流输入,对比分析了恒流1 A、恒功率1 W及双约束1A1W 3种工况下热安全性的影响。结果表明:1 A恒流工况因回路电阻降至0.78 Ω,功率仅为0.78 W,偏离标准22%;1 W恒功率工况初始电流为0.91 A,低于安全阈值。动态调整策略通过闭环控制实现电流与功率协同稳定,桥区热平衡温度控制在449.06 K,较1 A恒流工况分流率由29%提升至41.26%,较1 W恒功率工况分流率提升0.6%。

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    • >综述
    • 刘丁, 张言, 牛诗尧, 赵凤起, 李思恒, 董英楠, 曲文刚

      2025,33(11):1341-1353, DOI: 10.11943/CJEM2025016

      摘要:含能材料燃烧是一个复杂的多阶段过程。通过研究热分解与燃烧反应,建立精准的燃烧反应动力学模型,可有效预测含能材料的热行为,对其合成、生产、运输、贮存及在现代武器装备中的实际应用都有重要意义。相比于传统含能材料,第三代含能材料的能量密度更高,对其热稳定性提出了更高的要求。综述了第三代含能材料,包括离子型含能材料和共价型含能材料的热性能及燃烧研究进展。分别从热分解图谱、热分解路径和机理以及燃烧性能研究三方面,阐述了典型第三代含能材料热性能与燃烧反应研究现状,指出了目前研究存在的不足,并展望了第三代含能材料热行为的研究方向,提出需构建多尺度耦合研究体系:基于新型试验设备的燃烧参数高精度测量、燃烧中间体精准诊断、以及量子化学-机器学习-流体力学跨尺度建模,实现从自由基机理到宏观火焰传播的全链条解析。

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    • 李洪珍, 周鑫

      2025,33(11):1354-1376, DOI: 10.11943/CJEM2025158

      摘要:炸药球晶因其独特的微纳多级结构、多晶界和宏观上的各向同性,在安全、力学、释能效应等方面表现出许多优异或特殊性能,是当前炸药晶体形态调控的研究热点。本研究介绍了球晶概念、内涵和形态特征,系统总结了目前已报道的十二种炸药球晶的制备方法和性质性能研究状况,分析了影响炸药球晶的形成与形态特征的关键因素;讨论了晶体结构、添加剂与非晶体学分叉的作用机理;总结了炸药球晶在安全性、燃烧性能和力学性能等方面的变化规律并探讨原因。结合炸药球晶的发展现状和问题挑战,从形成机理、规模制备、纯度提升、表征方法、构效关系以及数据模型等六个方面进行了总结与展望。

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