摘要:TiZrNbTa难熔高熵合金作为活性合金，具有优良的力学性能和释能特性，但其组元熔点高且差异大，液固两相区较宽，难以通过传统铸造工艺实现大尺寸成型，粉末冶金技术作为制备大尺寸合金构件的有效手段，为突破这一瓶颈提供了可行途径。粉末的获取是粉末冶金技术制备大尺寸构件的关键。为此，采用氢化和脱氢工艺制备了等摩尔比TiZrNbTa难熔高熵合金粉末，并对其氢化和脱氢工艺系统研究。结果表明：在550 ℃、0.25 MPa氢压下对等摩尔比TiZrNbTa铸态合金进行2 h氢化后，可得到TiZrNbTa氢化合金，其由铸态BCC固溶体结构转变为ZrH₂、TiH₂和（Nb，Ta）H等金属氢化物；机械破碎制得不规则氢化粉末的平均粒径D₅₀为11.13 μm，氢、氧含量分别为1.823%和0.111%。随后在450 ℃真空环境下脱氢1.5 h，得到具有单相BCC固溶体结构的TiZrNbTa难熔高熵合金粉末，其氢、氧含量分别为0.028%和0.121%，粒径分布显著变窄，平均粒径D₅₀减小至5.67 μm，表明氢化-脱氢工艺是制备具有适宜粒径的低氧污染TiZrNbTa难熔高熵合金粉末的有效方法。

摘要:为有效解决硼燃料燃烧效率低、成药工艺性差等问题，采用高能球磨法制备不同Mo含量的亚微米级B@Mo复合粉体，旨在优化硼的释能特性并提升在复合固体推进剂中的应用性能。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、热重-差示扫描量热联用、氧弹式量热法等对粉体的形貌、微观结构、热氧化特性及燃烧性能等进行表征，揭示Mo对硼的促燃作用机制，并探究了B@Mo复合粉体对NEPE推进剂燃烧性能的调控规律。结果表明，高能球磨法制备得到的B@Mo复合粉体铁杂质含量≤0.6%，细化后粉体颗粒的中位粒径（D₅₀）为0.80~0.87 μm。相较于Fe、Bi、Cr、Ni等金属，Mo对硼的促燃效果最为显著。当Mo质量分数为10%（B10Mo）时，复合粉体实测燃烧热值达41.02 MJ·kg^-1，燃烧效率提升至80.6%，远高于原料硼粉的15.35 MJ·kg^-1和27.4%。将2%的B10Mo复合粉体添加到NEPE推进剂配方中，推进剂在压强10~16 MPa区间内的压强指数由0.76显著降低至0.59，B10Mo复合粉体有效提升了推进剂燃速并改善了燃烧稳定性。

摘要:为解决碳纤维复合材料的树脂基体应用于战斗部壳体时无法参与爆炸释能的问题，通过向高刚性环氧树脂固化物中引入更易热解的聚醚链段和更易燃烧的氟聚物包覆纳米铝粉，制备了一种兼具高力学性能与高释能特性的环氧树脂固化物，并采用红外光谱，准静态力学测试、TG-DSC联测、激光点火测试、密闭爆发器测试等方法，对其交联网络结构、力学性能、热解特性、点火燃烧特性、释能特性进行表征。结果表明这类固化物交联网络结构完善，拉伸强度为72.41 MPa，热解起始温度约为273 ℃，最小点火能降至1.77 J，密闭爆发器测试的最大升压速率为0.407 MPa·ms^-1，峰值压力提升至5.935 MPa。

摘要:为提升铝粉燃料的反应活性与能量释放效率，采用微纳米复合-液相沉积-喷雾干燥法制备高氯酸铵（AP）包覆微纳米复合铝粉，并结合扫描电子显微镜、燃烧热测试、哈特曼管火焰传播及高速红外摄影等方法，系统研究AP包覆微纳结构对粉体燃烧性能的影响规律。结果表明，未包覆体系中，当纳米铝含量为18%时颗粒表面纳米铝粉复合均匀性最佳，燃烧热达到31.3 MJ·kg^-1。AP包覆后体系在较高纳米铝含量条件下反应活性仍得到有效保持，其中24%纳米铝样品燃烧热为27.5 MJ·kg^-1。AP包覆显著提高火焰传播速度并提前峰值出现时间，18%纳米铝样品最大火焰传播速度由62.81 m·s^-1增至67.50 m·s^-1。红外摄影结果表明，AP包覆降低火焰峰值温度，高温区由边缘强化向中心集聚转变。

摘要:高熵合金打破了传统金属材料组分体系设计限制，极大拓展了金属材料组分谱系及性能设计及工程化应用空间，生成模型设计方法为高熵合金体系设计及性能预测提供了新的技术手段。研究以类铜密度含能高熵合金为研究对象，建立了最大均值差异变分自动编码器（MMD-VAE）与Wasserstein生成对抗网络（WGAN-GP）构成的结构化生成对抗模型，通过学习三类NbTaW系含能高熵合金性能参数，以类铜密度约束下材料体系能量密度为核心指标，生成了三类新含能高熵合金体系，预测分析了其能量密度特性。结果表明：结构化生成对抗模型对含能高熵合金体系类型设计与性能预测精度显著优于单一MMD-VAE模型算法，生成集总体决定系数为0.7326，均方根误差为0.0540，生成数据精确度均衡。为新体系含能高熵合金设计与性能预测提供了高效、可靠的模型方法。

摘要:聚四氟乙烯（PTFE）基活性毁伤材料因其高反应潜能与强燃爆后效，成为当前提升战斗部毁伤效能的关键材料之一，在高效毁伤领域备受关注。组分改性是优化此类材料性能的关键技术，通过引入不同组分添加物，可以有效调控PTFE基复合材料的力学强度和能量释放特性。本综述系统梳理并对比了活性组元、惰性组元及金属氢化物等改性体系的研究进展与功能特点，并重点阐述了金属氢化物改性体系通过“分解释氢-原位增强-多路径反应耦合”机制，协同提升材料动态力学性能与冲击诱发释能特性的机理。在此基础上，分析了当前在氢化物稳定性、工艺相容性及低成本化方面面临的挑战，展望了新型包覆材料研发、先进成型技术革新等未来研究方向。

摘要:金属-金属含能结构材料（Energetic structural materials，ESMs）具有一定的热反应性能和强度，可作为反应破片，其中Al基ESMs因其较高能量释放特性而被广泛研究，存在强度、塑性与冲击释放能量相互制约等问题。本研究采用球磨-旋锻工艺制备Al/Zr摩尔比为1.3∶1，Bi₂O₃添加量不同的Al/Zr/Bi₂O₃ ESMs，通过结构表征、热分析、准静态压缩及弹道侵彻试验进行研究。结果表明，适量Bi₂O₃的引入可在维持良好承载能力的同时，显著提升冲击诱导下的化学能释放。当其添加量为3%和5%时，在0.8 km·s^-1冲击速度下的释能分别达到6.26 kJ·g^-1和7.07 kJ·g^-1，较未添加氧化剂的Al/Zr体系（2.24 kJ·g^-1）提升了约2.8-3.15倍；经拟合得到该体系发生明显化学反应的速度阈值约为0.357 km·s^-1。然而，当Bi₂O₃含量≥7%时，氧化剂的严重团聚会导致界面缺陷及材料脆化，诱发冲击过程中的过早破碎，反而抑制反应。进一步分析Bi₂O₃促进Al/Zr界面反应并增强冲击释能的机理，为后续通过优化氧化剂含量实现高效能量释放的含能结构材料提供实验依据和理论支持。

摘要:为探究Ni/Al活性材料在冲击载荷下的反应路径演化及其释能机制，开展了氩气与空气气氛下的冲击释能实验，获得了Ni/Al活性材料在冲击载荷下的反应路径演化规律，明确了不同路径下的释能特性与主导机制。研究结果表明：Ni/Al活性材料在空气环境下的释能为多阶段过程：初期由金属间化合反应触发，随速度增加逐步向氧化反应增强。在氩气环境下，随着速度由1005 m·s^-1提高至1617 m·s^-1，Ni/Al活性材料单位质量化学能由0.138 kJ·g^-1增至0.209 kJ·g^-1，整体呈线性增长。而在相同速度范围内，空气环境下单位质量化学能由0.285 kJ·g^-1显著增至1.731 kJ·g^-1，呈明显指数增长，且约为氩气环境下的2.07~8.28倍。1001 m·s^-1可视为本研究空气条件下释能主导机制发生转变的特征速度：低于该值时以金属间化合反应为主，高于该值后氧化反应贡献持续增大并逐渐占主导。Ni-Al金属间化合反应主导时，材料释能过程呈“快速触发-迅速衰减”的瞬态特征；当金属间化合反应与氧化反应共同作用时，释能过程则呈“快速触发-持续燃烧-缓慢衰减”的复合特征。不同反应路径对应的反应产物存在明显差异，在金属间化合反应下，冲击加载下Ni/Al材料经历颗粒混合、界面扩散和合金化过程，形成由NiAl金属间化合物、残余Ni/Al及成分过渡层组成的多相结构；而在金属间化合反应与氧化反应共同作用下，反应产物主要为NiAl、Ni₃Al、NiO和Al₂O₃。研究结果揭示了Ni/Al活性材料冲击释能过程中由金属间化合反应向氧化反应演化的反应路径及其速度依赖规律，可为其释能调控与工程应用提供参考。

摘要:针对熔铸炸药的慢烤响应评估与配方优化设计中面临的试验高成本导致样本规模受限的问题，采用数据驱动方法研究建立“炸药配方组成—慢烤响应等级”的映射关系。在固定装药工艺与试验条件下获得22个配方实验样本，以12种组分质量分数为特征、响应等级为标签。针对少数类样本不足与等级类别不均衡，采用过采样技术扩充少数类样本，构建了包含32个样本的类别均衡数据集；并结合分层抽样和三折交叉验证，对比评估了有序逻辑回归、多项逻辑回归、随机森林与支持向量机四种分类模型，进一步开展组分贡献的可解释性分析。结果表明，无序模型优于有序模型，其中随机森林模型最佳（准确率0.79、精准率0.78、分数0.75），主要错分集中在爆燃与爆炸；特征重要性与工程经验基本一致，揭示了C、I、K为主导组分，其次为G、A、H。在此基础上提出“剖面扫描—小步验证—模型更新”的配方正向设计框架，通过部署模型可视化响应等级概率随组分变化的趋势，为候选配方筛选与迭代验证提供决策支撑。

摘要:为探究Al-Li-Mg合金粒径对其点火燃烧行能的影响机制，以中位粒径9、13、16、24 μm的Al-Li-Mg合金为对象，采用激光粒度仪、扫描电镜、X射线衍射仪、同步热分析仪、氧弹量热仪，以及结合高速摄影与光纤光谱仪的激光点火实验台，对其物化性质及点火燃烧行为进行了研究。结果表明：随着Al-Li-Mg合金粒径的增大，点火延迟时间先锐减后趋于平稳，由135 ms降至51 ms，再进一步降至15 ms和18 ms，燃烧强度从7300.4降至1721.6，燃烧时间先略有延长后基本稳定，由857 ms到928 ms至920 ms左右。对比发现，13 μm的Al-Li-Mg合金在点火延迟（51 ms）、持续燃烧时间（928 ms）与燃烧强度（6041.8）之间取得平衡，研究揭示了粒径通过调控热传导效率与元素扩散的竞争机制，以影响Al-Li-Mg合金反应的路径：粒径增大导致热传导受限，促进Li、Mg向表面迁移富集，形成温度梯度并诱发“微爆”效应，缩短点火延迟，降低了燃烧效率与燃烧强度。

摘要:

摘要:活性钨合金是一类以钨为高密度骨架、以Zr/Ti等活性元素提供反应释能的金属型含能结构材料，具备高强度承载、动能侵彻与冲击释能协同的应用潜力。本研究围绕活性钨合金的成分设计与制备方法，系统综述其典型组织特征及组织结构—力学性能构效关系，总结了其在高速冲击条件下的侵彻行为与释能表征方法，并展望了未来重点发展方向：基于机器学习的智能化多目标设计、大尺寸构件成形技术开发与工艺放大、多尺度本构模型建立与侵彻释能机制深入解析等。

摘要:针对现有数值模拟方法无法描述活性材料弱冲击点火行为的问题，以铝/聚四氟乙烯（Al/PTFE）活性材料为对象，采用理论分析与数值模拟相结合的方法研究获得了冲击作用下铝颗粒与聚四氟乙烯的界面温升模型，将该模型嵌入物质点法（MPM）程序框架，建立了基于界面温升主导的活性材料弱冲击点火特性数值模拟方法。为了验证该方法的有效性，采用霍普金森压杆（SHPB）实验装置开展了活性材料冲击点火试验。结果表明，与将基体与金属颗粒视为均一温度作为活性材料反应主导因素的数值模拟方法相比，活性材料在4 GPa冲击波压力下界面温升750 ℃显著高于其均一温升432 ℃，弱冲击条件下，均一温升不足以达到活性材料点火条件，而采用界面温升则能够有效地模拟活性材料的变形、破碎及点火现象，点火延迟时间与实验的相对误差为9.09%，具有较高的模拟精度。

摘要:活性多主元合金兼具优异力学性能与高氧化燃烧热，在含能结构材料领域具有重要的应用潜力。目前针对该类材料的力学性能研究多集中于准静态压缩，决定其结构承载极限及冲击破碎释能特性的拉伸屈服强度数据相对匮乏，且因数据量少、非线性强，传统的试错法难以在广阔成分空间中实现拉伸屈服强度的精准预测与定向设计。为此本研究提出了一种机器学习驱动的设计策略，以解决小样本下活性多主元合金拉伸屈服强度的预测与优化难题。研究基于收集的88组铸态活性多主元合金数据，结合融合领域知识的33个物理描述符，采用5种机器学习算法构建预测模型，并利用遗传算法进行特征降维。结果表明，最优的支持向量回归（SVR）模型在测试集上的决定系数（R²）达到0.928。SHAP可解释性分析揭示，组元熔点差异是影响屈服强度的最关键因素，原子半径和电负性差异亦起重要正向作用。基于模型的成分空间反向设计预测显示，在Ti-Zr-Nb-Ta体系中，通过增加Ta含量并减少Nb含量可显著提升拉伸屈服强度。实验制备的TiZrNbTa_x系列合金验证了这一规律，证实了该数据驱动范式在高性能活性多主元含能结构材料设计中的有效性与准确性。

摘要:活性毁伤元兼具动能侵彻与化学能释放的双重毁伤机制，为探究活性毁伤元在爆炸驱动及冲击加载下释能特性的研究现状与发展趋势，综合分析活性毁伤元在反应机制、侵彻-反应耦合毁伤模型、数值模拟方法及动态加载试验方面的研究进展，阐述了冲击诱发与冲击辅助两段式反应机制、热-力-化耦合理论及反应阈值调控规律，总结了侵彻深度与扩孔模型、后效超压与引燃引爆模型、破片云分布及毁伤半径模型，整理了活性材料状态方程、SPH-ALE多物理场耦合算法及跨尺度建模方法及多物理场同步测试技术与典型目标毁伤效应评估体系。在此基础上，讨论了未来研究方向：建立基于跨尺度耦合模型的反应度精准调控方法；构建涵盖极端环境的通用毁伤评估模型；发展基于特征光谱与电磁脉冲的现场快速测试方法等。

摘要: