摘要:热分析联用分析技术包括同步联用技术、串级联用技术和间断联用技术，常见的有热重-差示扫描量热联用（TG-DSC）、热重-红外/质谱联用（TG-FTIR/MS）、固相原位热红外检测技术（Thermolysis/RSFTIR）和热重-红外-质谱联用（TG-FTIR-MS）等，是研究含能材料热行为和分解机理的有效方法，对研究其燃烧和爆炸性能有重要意义。相较于单一的热分析技术，联用技术可以更加充分、高效和全面地评价含能材料热行为和热安定特性、揭示热分解机制。通过热分析联用技术全面深入研究含能材料的物化特性，对改善和提高其应用性能具有重要的现实意义和价值。本文全面综述了TG-DSC、TG-MS、TG-FTIR-MS、TG-FTIR-GC-MS和Thermolysis/RSFTIR热分析联用技术在含能材料研究中的应用进展，分析了其研究的相关内容、重要结果、特点及优势，并进行了相关展望，可开发高性能的计算分析软件，解决如质谱分析中重叠质谱峰的解析等问题，在热分析仪中引入新的扩展系统，拓展其应用范围，为新型含能材料的热分析研究提供技术上的支持。

摘要:寻找绿色低毒的无铅起爆药一直是含能材料的重要研究方向，本研究以1H-四唑-5-甲酸乙酯为原料通过肼解反应、配位反应合成了新型四唑类配体1H-四唑-5-甲酰肼（TZCA）及其高氯酸镍配合物Ni（TZCA）₂（ClO₄）₂（ECCs-1），通过X-射线单晶衍射、红外光谱、核磁、元素分析、热重及同步热分析仪对其进行了结构表征和热分解性能测试；采用氧弹量热法测试了ECCs-1的燃烧热并采用盖斯定律和K-J方程预测了其爆轰性能；采用BAM测试方法测试了ECCs-1的感度；烤燃实验和铅板测试表征其起爆性能。结果表明，TZCA密度为1.83 g·cm^-3，单斜晶系，C2/c空间群，堆积方式为V型交错堆积，ECCs-1粉末密度为1.90 g·cm^-3，撞击感度为17 J，摩擦感度为72 N，热分解温度为336 ℃，其热分解反应活化能为183.3 kJ·mol^-1，热爆炸临界温度为309.8 ℃，活化熵为46.745 J·K^-1·mol^-1，活化焓为178.563 kJ·mol^-1。热烤实验和铅板测试结果表明，ECCs-1具有良好的起爆性能。

摘要:为得到含能材料3D打印用球形核壳结构超级铝热剂，采用固体颗粒间直接包覆喷雾造粒法制备了Al_2#@CuO与Al_2#@Bi₂O₃高球形度核壳结构超级铝热剂。利用NanoMeasure统计软件研究了构筑参数（粒径比、固含量）对其粒径尺寸的影响；通过电镜、X射线衍射仪表征了球形核壳结构；采用休止角法表征其流散性；利用高速摄影机观测其点火特性。结果表明，固含量为25%、2#铝粉与纳米金属氧化物（CuO、Bi₂O₃）粒径体系构筑参数所得2种球形核壳结构超级铝热剂结构为理想球形核壳结构，平均粒径约40 μm，壳层平均厚度分别为7.79 μm（Al_2#@CuO-25%）、10.47 μm（Al_2#@Bi₂O₃-25%）；与机械混合样相比，球形核壳结构超级铝热剂的流散性有较大提升，Al/CuO体系由48.8°减小至22.9°，Al/Bi₂O₃体系由37.3°减小至16.6°，Al_2#@CuO球形核壳结构超级铝热剂的燃烧时间由100 ms增加到了0.9 s左右，表明改变微观结构会影响其燃烧特性。

摘要:为了量化表征造型颗粒结构统计特征参量，基于显微CT、图像处理与统计分析技术开展了造型颗粒统计特征参量表征方法研究，利用该方法对TATB基造型颗粒统计特征参量进行表征并用筛网筛分实验对表征结果进行了验证，对表征结果的稳定性和重复性进行了评估。结果表明，该方法可实现对造型颗粒粒径、形貌、孔隙、密度、堆积特性的量化表征，TATB基造型颗粒的粒径与球形度分别近似服从指数高斯和韦伯分布，本征密度1.35 g·cm^-3，可见孔隙率2.3%（空间分辨率14.3 μm），体积分数0.69。评估实验表明该方法具有较好准确性，表征结果具有较好的稳定性和重复性，粒径表征结果与筛网筛分结果相符，主要统计特征参量在不同时间段的测量结果相对偏差小于1%，形貌和孔隙特性表征结果受样品堆积状态影响相对较大。

摘要:圆筒试验是目前标定炸药爆轰产物状态方程参数最常用的试验之一，为了确定炸药爆轰产物JWL状态方程参数，设计并搭建了探针式圆筒试验平台。采用一组具有径向位移差的镀金探针和20 ns高精度脉冲测时仪记录圆筒膨胀过程中的多个离散点，当圆筒在爆轰产物驱动下膨胀到探针头部形成回路时，脉冲测时仪记录下时间，据此可获得圆筒壁的位移时程曲线。研究开展了两组TNT炸药的探针式圆筒试验，得到了圆筒膨胀位移离散点，试验结果显示两组试验曲线相差较小，表明探针式圆筒试验具有较好的重复性。采用BP-GA算法确定了TNT炸药的爆轰产物JWL状态方程参数，将确定的JWL参数代入有限元软件进行数值检验，结果显示仿真得到的位移曲线相对试验曲线的决定系数R²为0.9997，表明JWL参数具有较高的精度。

摘要:利用液滴微流控技术，以活性剂浓度为0.5%的水溶液为连续相，以DAAF的乙酸乙酯溶液为分散相，通过流体聚焦式微通道制备了DAAF/F2602复合微球，研究了两相流速比、分散相浓度以及活性剂种类对DAAF/F2602复合微球的颗粒形貌、粒径以及圆形度的影响，得出了最佳工艺条件，并与水悬浮法进行了对比。研究结果显示，流体聚焦式微通道制备的最佳工艺为悬浮液浓度为4%、两相流速比为16∶1、活性剂为CTAB。2种制备方法所得样品的DAAF晶型均未发生改变，撞击感度均大于100 J，摩擦感度均为0%大于360 N，表明2种样品安全性能良好。其中液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球的粒径为20.22~53.85 μm，小于水悬浮法所得复合粒子的粒径（121~356 μm），且粒径分布更加均匀，热分解峰峰温也延后了6.45 ℃，活化能增加了6.12 kJ·mol^-1，热稳定性提高。液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球堆积形成的锥角为34°，小于水悬浮法所得复合粒子堆积形成的锥角（40°），流散性好。

摘要:为了获得形状规则、流散性好和粒径均一的球形化造型粉，采用液滴微流控技术，研究了不同黏结剂对2，2′，4，4′，6，6′-六硝基二苯基乙烯（HNS）复合微球性能的影响。分别选取氟橡胶（F₂₆₀₄）、硝化棉（NC）和聚叠氮缩水甘油醚（GAP）对亚微米HNS进行球形化造粒制备，成功制备出亚微米级HNS/F₂₆₀₄（95/5）、HNS/NC（95/5）和HNS/GAP（95/5）复合微球。通过扫描电镜、X射线衍射仪、比表面积、热分析仪、真密度测试仪和机械感度测试仪等对微球进行测试和表征。结果表明：3种黏结剂均能制得球形度高、单分散性好、粒径分布窄的HNS复合微球，平均圆形度分别为0.934，0.915，0.925，D₅₀分别为45.39，58.68，45.43 μm（跨度均小于0.55），热分解峰温分别为354.44，349.53，339.37 ℃。球形化过程使微球真密度分别增加到1.9408，1.9383，1.9204 g∙cm^-3，有效提高了HNS装药性能。微球堆积形成的锥角分别为27°，24.3°，24°，流散性好。与亚微米HNS相比，3种微球撞击感度分别提高了5.5，4，3.5 J，摩擦感度分别提高了52，36，4 N，安全性更好。

摘要:武器弹药的安全问题十分重要，关乎装备的生存力和战斗力。弹药面对的复杂恶劣环境，对弹药安全性提出更高要求，发展安全弹药是必由之路。弹药安全性主要取决于固有安全性和安全性增强技术。不敏感炸药是提高弹药固有安全性的关键途径，装药和结构增强与防护是提高弹药安全性的重要手段。为满足弹药高毁伤威力和安全性要求，需要从炸药的分子、晶体、混合体系等多尺度结构上平衡协调炸药高能量与不敏感之间的突出矛盾；装药结构、弹体弱链结构和防护增强等安全性增强技术可有效控制弹药装药意外点火和反应烈度及其演化，进一步提高弹药在异常环境及事故条件下的安全性。为此，提出了安全弹药系统设计思路与技术方法：加强不敏感炸药多尺度材料设计与性能调控基础，补齐装药结构与防护增强及装药异外点火反应控制短板，探索发展材料—结构—功能一体化设计。

摘要:为了研究多个爆炸成型弹丸（MEFP）对战斗部装药的冲击起爆问题，进行了单、双爆炸成型弹丸（EFP）冲击引爆带盖板B炸药的试验，测试了单EFP和双EFP对带盖板B炸药的冲击引爆能力，同时利用AUTODYN有限元软件开展了EFP对带盖板B炸药冲击引爆行为数值模拟研究，分别分析了单EFP和双EFP的成型过程、引爆带盖板B炸药的作用过程，获得了B炸药发生爆轰时的临界盖板厚度（H_c）。进一步，建立了双EFP同时引爆带盖板炸药临界条件的工程计算模型。试验结果表明：试验获得的EFP长18 mm，直径19 mm。单EFP冲击带盖板B炸药发生爆轰的临界盖板厚度范围为10 mm≤H_c<15 mm，而双EFP作用时的临界盖板厚度范围为15 mm≤H_c<20 mm。另一方面，数值模拟结果表明，在单EFP作用下，带盖板B炸药发生爆轰的临界盖板厚度为13 mm；而双EFP作用下，带盖板B炸药发生爆轰的临界盖板厚度为19 mm，相较于单EFP作用时的H_c提高了46.2%，数值模拟结果与试验结果吻合较好。工程模型能较准确地预测双EFP同时冲击起爆带盖板炸药的临界起爆速度。

摘要:为研究聚能杆式射流成型及其对混凝土和岩石靶体的侵彻破坏特性，分别开展了大隔板聚能装药射流成型X光试验及侵彻混凝土和岩石靶试验。同时，利用ANSYS/AUTODYN有限元软件，针对大隔板聚能装药爆轰波演化过程、杆式射流成型及侵彻混凝土和岩石过程进行了数值模拟，结合试验结果分析了聚能杆式射流对混凝土和岩石靶体的侵彻毁伤特性。研究结果表明：大隔板聚能装药炸药采用Lee-Tarver状态方程能够较为准确的描述爆轰波的传播过程，射流参数（侵彻体长度、射流长度、射流头部速度和射流直径）与试验相比最大误差为12.8%。大隔板聚能装药起爆后可形成大长径比的杆式射流，侵彻后的混凝土和岩石靶中均有明显的开坑区，但侵彻混凝土过程中扩孔作用不明显。其中，侵彻试验中混凝土靶形成的侵彻深度和侵彻孔径相较于岩石靶分别提高了46.7%和48.1%，而岩石靶表面破坏程度和开坑区域均大于混凝土靶。与混凝土靶相比，由于射流侵彻岩石靶过程中裂纹的不断扩展，形成的裂纹长度和宽度均大于混凝土靶，因此靶体损伤范围较大，内部破坏严重。