摘要:以1-丙酮基-3，5-二硝基吡唑为起始原料，通过硝化反应合成1-三硝基甲基-3-硝基-5叠氮吡唑（化合物1），并进一步与KI反应，制备得到1-偕二硝基-3-硝基-5-叠氮吡唑钾盐（化合物2）。通过傅里叶红外光谱和核磁共振等方法对化合物1和2的结构进行了表征，并采用X射线单晶衍射技术精确确定其晶体结构。结果显示，化合物2中同时含有叠氮基团与偕二硝基基团，其综合性能表现突出，具有较高的热分解温度（151.41 ℃）和爆速（8369 m·s^-1），对外界机械刺激较为敏感，适合用作起爆药。通过Gaussian和Explo5软件对其爆轰性能进行计算分析，结果与实验测定数据一致。本文为新型绿色起爆药的设计提供了有益思路。

摘要:为降低六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）的机械感度，研究采用共晶技术将CL‐20与甲基硝基吡唑（MNP）的同分异构体分子1-甲基-3-硝基吡唑（3-MNP）和1-甲基-4-硝基吡唑（4-MNP）制备出共晶炸药CL-20/3-MNP（共晶化合物1）和CL‐20/4-MNP（共晶化合物2）。并通过单晶X射线衍射仪（SXRD）确定单晶结构，采用差示扫描量热法（DSC）和BAM落锤撞击感度仪测试共晶的热性能和撞击感度，利用EXPLO5对其爆轰性能进行预测。结果表明共晶化合物1为三斜晶系，P空间群，室温下晶体密度为1.707 g·cm^-3；共晶化合物2为正交晶系，Pbca空间群，室温下晶体密度为1.829 g·cm^-3。共晶化合物1与2熔点分别为113.2 ℃和147.2 ℃，比3-MNP和4-MNP分别提高了25.2 ℃和53.7 ℃，分解温度均高于CL-20，具有更好的热稳定性；共晶化合物1和2的撞击感度分别为20 J和18 J，有效降低CL-20（2.5 J）感度；理论爆速分别为8060 m·s^-1和8643 m·s^-1，理论爆压分别为26.16 GPa和32.61 GPa，较CL-20有所下降，其中共晶化合物2感度和爆轰性能与LLM-105（17 J，8560 m·s^-1，34.99 GPa）相当，有望作为一种新的高能低感共晶炸药。

摘要:为获得高能量、低感度和易于储存的新型含能材料，采用喷雾干燥法制备了TKX-50/AP复合微球，探究了不同进料速率对微球的形貌影响，获得了最佳工艺条件，并采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等表征了样品的形貌及晶型，获得了微球的热分解性能、撞击感度及吸湿性。结果表明：当进料速率为3.6 mL·min^-1时样品形貌最佳，球形度为Φ=96.40%，d₅₀=1.33 μm，晶体结构不同于简单的TKX-50和AP混合，热分解活化能为184.43 kJ·mol^-1，特性落高为50.1 cm，吸湿性相对物理混合降低了37%，表现出显著的安全性能。

摘要:为改善ADN的吸湿性，研究采用乳液法和液相法分别将疏水性胺基化合物油胺、4-氟苄胺接枝在球形ADN（PADN）表面制备改性球形ADN（PMADN-1和PMADN-2），通过扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）、热重-差热分析（TG-DTA）、X射线光电子能谱（XPS）等对PADN，PMADN-1和PMADN-2的结构及性能进行了表征，并采用干燥器平衡法对其进行了吸湿性研究。结果表明，疏水性胺基化合物油胺、4-氟苄胺成功接枝于球形PADN，改性球形PMADN-1和PMADN-2的球形形貌未被破坏，热分解温度由ADN原料的196.3 ℃分别提升至198.3 ℃和200.7 ℃、撞击感度由17.95 J提升至24.35 J和28.80 J（平均值）。在25 ℃、57% RH下放置144 h后改性球形PMADN-1和PMADN-2的吸湿率为1.37%、1.07%，相较于ADN原料分别降低74.95%和80.44%，且无板结现象、表面无液态水出现，显示出优异的防吸湿性。

摘要:为了提高炸药撞击感度测试的准确性和客观性，采用机器学习方法对炸药撞击响应声信号的智能识别进行了研究。基于落锤式撞击感度测试装置针对混合炸药开展了试验，利用音频采集系统同步采集了撞击过程中的声信号，提取了最大值、带宽等一维的时域和频域特征，用短时傅里叶变换（STFT）将音频数据转换为二维的频谱图，采用条件生成对抗网络（cGAN）对一维数据进行数据增强，采用深度卷积生成对抗网络（DCGAN）对二维频谱图进行数据增强，采用了多种机器学习模型包括随机森林（RF）、极端梯度提升（XGBoost）、反向传播神经网络（BPNN）、支持向量机（SVM）、k-means聚类算法、卷积神经网络（CNN）、视觉Transformer（ViT）进行判爆分类。结果表明，RF、XGBoost、BPNN和SVM在原始数据集上的准确率均超过99.5%，在cGAN增强数据上最终达到100%，而k-means聚类算法初始达到了98.5%的准确率，在增强数据上呈现准确率先上升后下降的趋势。CNN和ViT在原始数据上的准确率分别为98.1%和98.4%，在增强数据上达到98.4%和98.9%，在增强数据上的表现有所提升，但受限于小样本环境和轻微的过拟合问题，准确率还有一定的提升空间。总体而言，本研究提出的基于机器学习的炸药撞击感度智能识别方法取得了较高的准确率，验证了其在爆炸声信号判爆任务中的可靠性与实用性，同时能够在一定程度上改善传统人工判爆的主观性和效率低的问题，为炸药使用安全性提供了可靠的技术方案。

摘要:为快速简便地检测叠氮酸气体，基于电化学分析原理，以丝网印刷电极为基体，用羧基化多壁碳纳米管修饰，制备叠氮酸原位检测电传感器。通过优化修饰液溶剂、检测底液pH值、扫描速度，构建了叠氮酸电化学检测方法，并对其形貌和性能表征。结果表明，用羧基化多壁碳纳米管/冰醋酸修饰液制备叠氮酸原位检测电传感器为微电极，其响应电流较未修饰电极高约121%，在底液pH 7.5时检测灵敏度高，扫描速度的平方根与氧化峰电流呈线性关系，N₃^-电化学氧化是扩散控制过程，具有良好的选择性、稳定性及重现性。利用差分脉冲伏安法在N₃^-浓度为5×10^-5~1×10^-3 mol·L^-1范围内检测，检测限为10.4 µmol·L^-1，通过实际合成HN₃气体在线检测，得出不同NaN₃原料含量在不同时间产生的HN₃气体浓度预测方程，HN₃的回收率为96.8%~99.5%，此外，建立了合成HN₃气体的浓度与响应电流间的关系方程。

摘要:针对推进剂压延过程中产生的含硝化甘油（NG）挥发物在多种固体表面凝结积聚、存在安全隐患的问题，基于分子动力学模拟方法，通过构建含NG挥发物和固体表面的混合体系模型，开展含NG挥发物在固体表面的凝结行为研究，探讨了NG质量分数、固体表面材质、固体表面粗糙度对含NG挥发物在混合体系中的径向分布函数、均方位移和扩散系数、相对密度分布等分子动力学特征参数的影响。结果表明：随着NG质量分数的增加，挥发物在固体表面的凝结物团簇尺寸逐渐减小，然而挥发物凝结比例则呈现先增加后降低的趋势，当NG质量分数为70%时，扩散系数为0.0364，挥发物凝结比例最大；当采用不同材质固体表面时，含NG挥发物在二氧化硅（SiO₂）表面的凝结量明显大于材质为铜（Cu）、氧化钙（CaO）和铁（Fe）的表面，但SiO₂表面凝结物团簇的均匀性较差；表面粗糙度因素的引入对于SiO₂表面和Fe表面挥发物凝结量的影响相反，当SiO₂表面从光滑到粗糙度为0.4 nm时，扩散系数从2.1228增加到10.7156，挥发物在表面的凝结量上升；然而，当Fe表面从光滑到粗糙度为0.4 nm时，扩散系数从17.5673减小至1.8462，其表面挥发物的凝结量则有所下降。

摘要:为保障固体火箭发动机在复杂战场环境下的安全应用，开展了冲击载荷作用下硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯（NEPE）高能固体推进剂的响应特性研究，建立了一维拉格朗日锰铜压阻试验测试系统，使用锰铜传感器记录了冲击起爆过程中NEPE推进剂内部不同拉格朗日位置处前导冲击波的压力变化历史。通过冲击波波阵面前后动量守恒关系，获得了被测推进剂的未反应冲击绝热线，利用遗传算法得到了未反应NEPE推进剂状态方程参数。同时，设计并搭建了Φ50 mm的NEPE推进剂探针式圆筒试验测试平台，采用12根具有径向位移差的金属探针记录金属圆筒膨胀到不同位置的时间，获得了圆筒膨胀速度时间曲线。在此基础上提出了一种结合Gurney能量模型和遗传算法的考虑铝粉反应的爆轰产物JWL-Miller状态方程参数计算方法，得到了NEPE推进剂爆轰产物状态方程参数。最后，采用点火增长模型对不同拉格朗日位置处的压力曲线进行拟合。结果表明，未反应推进剂和爆轰产物状态方程参数曲线拟合相关性较高，获得的点火增长模型参数很好地模拟了NEPE推进剂冲击起爆试验结果，所获得的参数可以为冲击载荷作用下NEPE推进剂装药的固体火箭发动机安全性评价提供参考依据。

摘要:为了实现三氢化铝（AlH₃）的释氢抑制，以CA为催化剂，以端羟基聚丁二烯（HTPB）为吸收剂，将AlH₃分解产生的氢催化加成到HTPB的不饱和双键上，使得AlH₃分解产生的氢被及时吸收掉，通过微米三维立体图像显微镜（微米CT）、元素分析、热重-差热分析（TG-DTA）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等表征方法，研究了HTPB体系下CA对AlH₃分解产生的氢的催化吸收特性，并进一步分析了氢被吸收后对AlH₃分解的影响。结果发现：CA在HTPB体系下可很好地将AlH₃分解产生的氢催化吸收，抑制AlH₃/HTPB药柱中气孔的产生，显著推迟药柱发生体积开裂的时间；CA的加入使得70 ℃下AlH₃/HTPB混合试样中AlH₃分解诱导期的时间跨度从6 d延长到了15 d，60 ℃下老化203 d后AlH₃/HTPB/CA混合试样中AlH₃的H含量为8.94%，而AlH₃/HTPB混合试样中AlH₃的H含量仅为3.12%，表明AlH₃分解产生的氢被CA催化加成到HTPB的C═C双键上形成C—H键而及时吸收掉后，AlH₃本身的分解被进一步抑制，AlH₃的分解存在氢自催化机制。

摘要:为了探究黏结剂聚乙烯醇（PVA）聚合度、交联剂硼酸（HB）含量、添加剂聚苯胺（PANI）以及壳聚糖（CTS）对硝酸羟胺基电控固体推进剂（HAN-ECSP）力学性能和燃烧启停性能的影响，采用溶胀法制备试样，通过拉伸测试、燃烧启停性能测试、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外衰减全反射（FTIR‐ATR）、光学电子显微镜对力学性能及燃烧启停性能进行研究。结果表明，不同聚合度PVA结晶度差别不大，PVA聚合度为（2400±50）时，─OH含量相对较多力学性能更好。HB含量影响PVA的交联密度，PVA₂₄₉₉-20% HB致密性相对较差，表面凹陷不平整。PVA₂₄₉₉-18% HB抗拉强度为2.36 MPa，抗拉伸长率为482.92%，力学性能最好，但对铜电极具有较强的腐蚀性。以8%的HB与PVA交联形成第一网络，加入PANI或CTS与PVA形成半互穿聚合物网络，PVA₂₄₉₉-8% HB-2% PANI推进剂抗拉强度为1.03 MPa，抗拉伸长率为432.85%。PVA₂₄₉₉-8% HB-1% CTS推进剂抗拉强度为0.87 MPa，抗拉伸长率为302.28%。添加PANI或CTS的ECSP均可以实现启停，且最高燃烧温度均可以达到800 ℃。

摘要:含能聚醚黏合剂作为推进剂的骨架和基体，是促进推进剂的能量水平、力学性能、加工性能等不断改善的基础。然而，聚醚中的极性含能基团阻碍了分子链的运动，降低了高分子链的柔顺性，导致力学性能下降，制约了高能固体推进剂的发展。对含能聚醚进行共聚改性，引入柔性链段提高柔顺性是获得结构多样、性能可调聚醚的有效方法。本研究介绍了近年来含能聚醚引入不同类型的柔性链段，从主链柔性链段、侧链柔性链段两个角度展开综述，阐释其对含能聚醚黏合剂力学性能和加工性能的影响，并对含能聚醚黏合剂的柔性链结构设计研究进行了展望，为设计开发新型含能黏合剂提供方向。