Page 59 - 《含能材料》2018年优秀论文

1062 李凤生，刘杰

关。本文将重点针对微纳米单质含能材料，结合制备、 材料 ［66］ 。此外还采用超声辅助喷雾法和气动喷雾法
干燥、表征、机理及应用等方面的研究进展进行综述。 制备得到了超细 HMX 颗粒 ［67］ 和超细 CL‐20 颗粒 ［68］ 。

2 微纳米含能材料制备与干燥技术

2.1 微纳米含能材料制备技术

采用重结晶技术制备微纳米含能材料时，首先将
含能材料颗粒变为分子状态，如将含能材料溶解到某
种溶剂或复合溶剂中形成溶液分子，然后通过控制溶
液体系过饱和度，采用将分子状态的含能材料引入非
溶剂、冷却降温、蒸发浓缩等手段，使含能材料分子重
结晶析出，通过控制重结晶工艺参数，如冷却速度、溶 图 1 超临界流体快速膨胀法制备微纳米含能材料原理示意图 ［37］
液浓度、搅拌速度、温度、溶液稀释速度、表面活性剂用 Fig. 1 The schematic principle diagram of preparing micro‐
nano energetic materials by Rapid Expansion of Supercritical
量等，获得微纳米含能材料颗粒。
Solutions（RESS）method ［37］
如采用溶剂‐非溶剂重结晶法，通过优选溶剂和非
溶剂，控制溶液浓度、滴加速度、搅拌强度等参数，制备 采用粉碎技术制备微纳米含能材料，是通过控制
得到了微纳米 RDX 颗粒 ［5-8］ ，微纳米 HMX 颗粒 ［9-12］ ，纳 球磨粉碎力场、运动部件高速旋转所产生的撞击与剪
米 CL‐20 ［13-14］ ，微 纳 米 TATB 颗 粒 ［15-16］ ，以 及 微 纳 米 切粉碎力场（流能粉碎）、超声粉碎力场、高速旋转剪切
HNS 颗粒 ［17-20］ 及微纳米 HNS 混合炸药颗粒 ［21-22］ 。另 式粉碎力场（胶体磨）等，以及物料浓度、分散剂种类、
外，还采用该方法制备得到了纳米 RDX/聚合物复合含 表面活性剂种类及用量等参数，制备微纳米含能材料。
能材料 ［23］ 。采用喷雾干燥重结晶法，通过将含能材料 如采用机械球磨法，通过在粉碎过程中加入异丁
溶解在特定溶剂中，使含能材料溶液雾化成小液滴，并 醇等高沸点表面活性剂，以 0.02 kg/批制备得到了纳
在一定加热温度下迅速脱除溶剂，分别制备得到了微 米级 RDX ［69］ ；以水为分散介质，通过使用单腔防爆型
纳米 RDX ［24-29］ ，亚微米级 HMX ［30］ ，亚微米级 TATB ［31］ ， 可远程控制设备，以 0.5~0.6 kg/批制备得到了微米级
以及纳米 RDX/粘结剂复合粒子 ［32-34］ 和超细 CL‐20/粘 超细 HMX ［70］ ；通过在粉碎过程中加入高沸点表面活
结剂复合粒子 ［35］ 。采用超临界流体重结晶法，以 CO 2 性 剂 HFE，以 0.1~0.4 kg/批 制 备 得 到 了 亚 微 米 级
为溶剂，通过使溶有 RDX 的超临界 CO 溶液迅速膨胀 CL‐20 ［71］ ，或以水和乙醇为研磨介质，将混合浆料输入
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（如 图 1 所 示），制 备 得 到 亚 微 米 或 纳 米 级 RDX 颗 到研磨腔中进行单腔循环粉碎研磨，以 0.3~0.5 kg/批
粒 ［36-39］ ，或者以 CO 为非溶剂，通过控制溶液的过饱 制 备 超 细 CL‐20 ［72］ ；使 用 一 次 可 放 入 4 个 球 磨 罐 的
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和度，制备得到微纳米 RDX 或 HMX ［40-46］ 和亚微米级 PM400 型高能行星球磨机，单次产量为 0.08 kg，以蒸
CL‐20 颗粒 ［47-48］ 。还通过超临界流体技术，制备得到 馏水和乙醇为分散介质，制备纳米级 TATB ［73］ 和纳米
了纳米 RDX/聚合物复合含能材料 ［49］ 。采用喷射重结 级 HNS ［74］ 。同时还采用机械球磨粉碎法制备纳米尺
晶法，通过控制溶剂和抗溶剂种类、表面活性剂种类及 度 共 晶 炸 药 ［75-76］ ，如 HMX / CL‐20 共 晶 ，以 及 RDX、
用量，制备得到了微纳米 RDX、HMX 颗粒 ［50-53］ ，亚微 HMX 或 CL‐20 基复合含能材料 ［77］ 。采用流能粉碎法，
米级 CL‐20 颗粒 ［54-56］ ，微纳米 TATB 颗粒 ［57-58］ ，以及超 通过控制物料浓度、转子转速、粉碎时间等参数，制备
细 LLM‐105 颗粒 ［59］ 。采用溶胶‐凝胶重结晶法，通过 超 细 RDX、HMX 颗 粒 ［78］ 、平 均 粒 度 约 5 μm 的 超 细
控制溶液浓度、前驱体种类、粘结剂种类等参数，制备 CL‐20 样品 ［79］ ，以及超细 HNS ［80］ 颗粒。采用超声粉碎
得 到 了 纳 米 RDX 颗 粒 ［60］ 、RDX 基 纳 米 复 合 含 能 材 法，通过控制超声波功率、物料浓度、粉碎时间等，对粗
料 ［61］ 和 HMX 基纳米复合含能材料 ［62］ 以及 CL‐20 基纳 颗粒含能材料进行初步粉碎细化 ［81-82］ ，制备得到了超
米复合含能材料 ［63］ 。采用静电喷雾重结晶法，通过控 细 TATB 颗粒 ［83］ 。
制含能材料溶液浓度、静电电压等，制备得到了微纳米 张小宁 ［84-87］ 、何得昌等 ［88-94］ 还采用高速撞击流粉
RDX 颗粒及 RDX/NQ（硝基胍）复合含能材料 ［64-65］ ，微 碎法，通过控制撞击压力、粉碎次数、物料浓度、分散剂
纳米 CL‐20 颗粒及 CL‐20/NC（硝化纤维素）复合含能 种 类 及 用 量 等 工 艺 参 数 ，制 备 得 到 了 微 纳 米 RDX、

Chinese Journal of Energetic Materials，Vol.26, No.12, 2018（1061-1073） 含能材料 www.energetic-materials.org.cn