新型含能材料的研究与应用

纳米复合含能材料的研究进展1. 引言1.1 纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是一种新型的含能材料，在过去几年中得到了广泛的研究和应用。

随着纳米技术的快速发展，纳米复合含能材料在爆炸、火箭推进、火药和炸药等领域展现出了巨大的潜力。

研究人员利用纳米材料的特殊性质，将其与传统含能材料相结合，制备出具有优异性能的纳米复合含能材料。

近年来，研究者们在纳米复合含能材料领域取得了许多重要进展。

他们不断探索新的制备方法，优化材料的性能，探索其在军事和民用领域的应用潜力。

对纳米复合含能材料的基本原理和作用机制也有了更深入的理解。

在未来，随着纳米技术和含能材料技术的进一步发展，纳米复合含能材料有望实现更多的突破和应用。

通过不断的研究和创新，可以进一步提高纳米复合含能材料的性能，拓展其在能源领域的应用领域，为我国的国防建设和经济发展做出更大的贡献。

2. 正文2.1 纳米复合含能材料的定义与特点纳米复合含能材料是由含能材料与纳米材料按照一定比例混合、复合而成的新型材料。

其特点主要包括以下几个方面：1. 高能量密度：纳米复合含能材料因其纳米材料的高比表面积和能量释放速率快的特点，具有更高的能量密度，能够在相同体积下释放更多的能量。

2. 快速燃烧速度：纳米材料的小尺寸和高比表面积使得含能材料在燃烧过程中能够更快地释放能量，从而使得燃烧速度加快，能够在更短的时间内完成能量释放。

3. 提高稳定性：纳米复合含能材料的结构更加均匀稳定，能够避免含能材料中存在的局部缺陷或不均匀性导致的安全隐患。

4. 良好的可调性：通过控制纳米材料的种类、比例和尺寸，可以调控纳米复合含能材料的能量密度、燃烧速度等性能，使其能够满足不同的需求和应用场景。

纳米复合含能材料具有高能量密度、快速燃烧速度、提高稳定性和良好的可调性等特点，是一种具有广阔应用前景和发展潜力的新型含能材料。

2.2 纳米复合含能材料的制备方法纳米复合含能材料的制备方法主要包括物理方法和化学方法两大类。

含能材料情况调研含能材料指的是具有高能量释放能力的材料，常用于军事、航空航天和火箭等领域。

本文将对含能材料的情况进行调研，主要包括其种类、性能特点、应用领域以及未来发展方向等方面的内容。

含能材料种类繁多，主要包括传统含能材料和新型含能材料两大类。

传统含能材料包括炸药、火药和推进剂等，其能量释放主要依靠化学反应。

新型含能材料则是在传统含能材料基础上，通过材料结构优化、新型添加剂等手段，使其能量释放和储存性能得到提升。

例如，自增感应剂和微囊化技术等的应用，使传统含能材料的感度和稳定性得到显著提高。

含能材料具有以下几个性能特点。

首先，高能量密度是含能材料的主要特点之一、其能量密度通常可以达到化学能量的几十至上百倍，因此在火箭推进剂、炸药等领域具有重要应用价值。

其次，含能材料具有快速释放能量的特点，能够迅速产生爆炸、燃烧等效应。

此外，含能材料还具有较高的安全性要求，需要具备一定的稳定性和感度，以防止意外事故的发生。

含能材料在军事、航空航天以及火箭领域有广泛的应用。

在军事领域，含能材料主要用于炸药、发射药和推进剂等方面，为军事装备提供能量源。

在航空航天领域，含能材料广泛应用于喷气发动机、火箭发动机和导弹推进系统等方面，为飞行器提供必要的动力。

在火箭领域，含能材料被广泛应用于固体火箭发动机和混合推进系统等。

未来发展方向方面，含能材料的研究和发展重点主要包括以下几个方面。

首先，开发新型的含能材料，提高其能量密度和稳定性，以满足不同领域的需求。

其次，加强含能材料与其他材料的结合应用研究，如在纳米材料和超材料方面的应用等。

此外，注重含能材料的环境友好性和可持续发展性，减少对环境的污染和资源的浪费。

综上所述，含能材料是一类具有高能量释放能力的材料，其种类繁多，性能特点独特，在军事、航空航天和火箭等领域有着广泛的应用。

随着科学技术的不断发展，含能材料将继续向着高能量密度、高感度和高安全性的发展方向不断迈进，同时注重环境友好性和可持续发展性。

新型含能材料LLM—105及其类似物的理论研究本论文主要是以新型含能材料LLM-105为研究主题，选用量子化学从头计算的方法对其及其类似物进行研究。

本论文首先选用了HF、B3LYP和MP2等三种方法，在6-31G^**水平下对LLM-105进行了几何结构的优化、自然键轨道分析、振动光谱分析以及成键轨道分析等。

通过分析计算结果研究了LLM-105的一些结构特性，并预测了它的爆炸机理。

从分子结构上分析，证明了由于LLM-105分子内存在大的π共轭体系以及强烈的分子内氢键作用，使得分子较为稳定，而同时分子内又有键强度很小的键（即在C-NO₂中的C-N 键），使得在受热时极易断裂，由此保证了其感度小，安定性好的优良炸药性能。

在研究LLM-105的基础上，本论文从高能量密度物质的特性出发，对LLM-105进行了一定的官能团的取代，设计并研究了九种LLM-105的类似物分子。

对这些设计物，仍然在B3LYP／6-31G^**水平下进行了理论计算。

通过分析计算结果可知，所设计的九种分子均与LLM-105有类似的稳定性质和热解机理，并且计算数据表明它们均是有可能稳定存在的。

由此表明通过设计LLM-105的类似物，对于找寻新的高能化合物是有效的途径。

选用量子化学从头计算的方法来进行新型炸药物质的设计，结果已越来越受到人们的青睐。

本论文工作中所作的分子设计只是我们的一些实验，希望能对实验研究者们有所指导和帮助。

在研究LLM-105及其类似物的过程中，我们发现了分子内氢键是普遍存在的，这些结果引起了我们的重视。

我们试图通过量子化学从头计算来寻找这些分子内氢键存在的一些规律，它们的一些性质以及对炸药物分子结构的影响。

从理论的角度解释这些分子内氢键，对于这些分子内氢键产生的机理我们也作了一些尝试性的解释。

基于含能材料的环保型爆炸焊接技术研究随着科技不断发展，爆炸焊接技术被广泛应用于工业生产、航空航天等领域。

然而，传统的爆炸焊接技术存在环境污染、工作条件恶劣等问题。

为此，研究人员开始将含能材料应用于爆炸焊接技术中，以实现环保、高效、安全的焊接方式。

所谓含能材料，是指一类在化学反应、爆炸过程中释放大量热能的物质。

通常含有铝粉、氯酸铵、黑火药等成分。

目前，含能材料已经广泛应用于国防、民用领域，如喷气发动机、导弹、炮弹等的推进装置中，也被用于爆破、火工品等领域。

然而，在这些领域中，含能材料的使用会造成环境污染、安全隐患等问题，因此需要寻找新的应用方式。

研究人员开始考虑将含能材料应用于环保型爆炸焊接技术中。

与传统焊接方式不同的是，该技术利用含能材料的爆炸反应使焊接材料与基材加热，在高温高压下实现焊接。

这种方式不仅能够避免焊接过程中产生的有害气体、污染物，还可以节约能源、提高生产效率。

目前，环保型爆炸焊接技术已经被成功应用于多个领域。

例如，在铝合金焊接中，将含能材料作为起爆剂，通过爆炸反应使得铝材表面被瞬间加热并熔化，从而实现焊接。

在海洋工程、天然气管道等需要高强度焊接的领域，该技术也被广泛应用。

利用含能材料的爆炸反应实现焊接，不仅不会产生有毒有害气体，也不会对焊接材料造成热影响区，从而保证了焊接质量。

当然，除了技术本身，还需要考虑含能材料的安全性。

针对传统含能材料中易产生的安全隐患，研究人员开始探索新型含能材料的开发。

通过利用先进制造技术、绿色化学合成等手段，研究人员已经成功开发了多种新型含能材料，其安全性、环保性、经济性等指标均符合国际标准。

这些新型含能材料不仅可以应用于环保型爆炸焊接技术中，还可以广泛应用于国防、民用领域的爆炸推进装置、火工品等领域。

总之，基于含能材料的环保型爆炸焊接技术的研究与应用，是当前航空航天、海洋工程、天然气管道等领域的一个热门话题。

与传统的焊接方式相比，该技术不仅能够避免环境污染、提高焊接效率，还能够提高焊接质量、降低焊接成本。

纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是近年来材料科学领域中的研究热点之一，其研究旨在开发出具有高能量密度、高热稳定性和安全性的含能材料。

本文将对纳米复合含能材料的研究进展进行综述。

一、纳米复合含能材料的定义和分类纳米复合含能材料是指将纳米材料与含能物质粒子相互结合形成的一种新型材料。

根据纳米材料的种类和含能物质的类型，纳米复合含能材料可以分为纳米金属-含能物质复合材料、纳米氧化物-含能物质复合材料和纳米化学燃料-含能物质复合材料等。

二、纳米复合含能材料的制备方法纳米复合含能材料的制备方法多种多样，主要包括物理方法和化学方法两类。

1.物理方法物理方法包括球磨法、熔融法、气相沉积法等。

球磨法是将纳米金属粉末和含能物质粉末一起放入球磨罐中，在高速球磨的作用下，两者发生摩擦碰撞，形成纳米复合含能材料。

熔融法是将金属和含能物质一起加热熔融，然后迅速冷却得到纳米复合含能材料。

气相沉积法是利用高温气相反应将纳米金属颗粒和含能物质分子在气相中反应生成纳米复合含能材料。

2.化学方法化学方法包括溶液法、凝胶法、共沉淀法等。

溶液法是将金属盐和含能物质在溶剂中溶解，然后通过控制反应条件，使得纳米材料和含能物质分子发生反应生成纳米复合含能材料。

凝胶法是将金属盐和含能物质溶解在溶胶中，通过溶胶-凝胶过程得到纳米复合含能材料。

共沉淀法是将金属盐和含能物质一起加入反应溶液中，通过添加共沉淀剂或调节反应条件使得纳米复合含能材料沉淀出来。

三、纳米复合含能材料的性能纳米复合含能材料具有许多优异的性能，主要包括高能量密度、高热稳定性和安全性。

1.高能量密度纳米材料的特殊结构使得纳米复合含能材料具有高能量密度。

纳米材料具有较大的比表面积和较小的颗粒尺寸，有利于提高含能物质的氧化还原反应速率，从而提高能量输出效果。

2.高热稳定性纳米复合含能材料具有较好的热稳定性，能够抵抗高温条件下的热分解、氧化或爆炸。

纳米材料的高表面能和界面作用使得其能够吸收和释放能量，从而对抗高温下的热分解。

新型含能材料 FOX-12 性能研究王伯周，刘 愆，张志忠，姬月萍，朱春华（西安近代化学研究所，陕西 西安 710065）摘要：研究了 N-脒基脲二硝酰胺盐（FOX-12）性能，FOX-12 不溶于冷水，结晶密度1. 755 g / c m 3 ，燃烧热 1 483. 98 k J / m O I ，分解温度 218. 41 C ，感度低，热安定性好。

FOX-12 相容性较好，能和 HMX 、RDX 等火炸药常用组分相容。

关键词：有机化学；N -脒基脲二硝酰胺盐（FO X-12）；相容性；性能中图分类号：O626文献标识码：AN H !C ! O!C ! 引 言1 1743（ （—NO ）； 1688（ ）； 1523，1444二硝酰胺盐的合成和性能研究是含能材料领域重点研究方向之一，其中二硝酰胺铵盐（ A DN ）是一种公 认的优良高能氧化剂，俄罗斯解决了工业化生产并将ADN 应用于武器装备中［1］。

为了进一步寻找性能优 越的新型含能材料，瑞典国防研究院 FOA 高能材料研 究所 90 年 代 首 先 合 成 一 种 新 的 二 硝 酰 胺 盐（ FOX - 12）［2］，由于其具有高能、低感、不溶于冷水、不吸潮、 稳定性好的特点，备受含能材料领域关注。

本研究采用自制的 FOX-12 样品经红外光谱、紫 外光谱、元素分析等手段鉴定了其化学结构；为了验证 FO X-12 的性能，采用差热分析（D S C ）及热失重（TG A ） 研究了 FO X -12 热化学性能，实测了撞击感度及摩擦 感度等部分爆轰性能；为了考查 FO X-12 的应用安全 性，采用差热分析方法研究了 FOX -12 和 RDX 、HMX 、 NG + NC 、NG + BTTN 、C 2 、AP 等常用火炸药组分的相 容性，为 FO X-12 在火炸药中的应用提供了必要的基 础数据。

）c m - 1 。

紫 外 光 谱 U V （ H O ，! ）：282. 5， 22m ax212 nm 。

含能材料的合成及应用现状含能材料是指在其化学结构中带有可产生巨大热量和气体产生的化学键的物质。

这种物质常被用于火箭发动机、武器、炸药等领域。

本文将介绍含能材料的合成与应用现状。

一、合成方法含能材料的合成方法与其结构相关。

通常含能材料的结构需要包含燃烧时所需的氧化铵和燃料基元，如硝基、氨基、亚甲基等。

同时，这些元素需要组成一个稳定的结构，以确保燃烧过程中不会发生突然爆炸。

目前用于合成含能材料的主要方法有以下几种：1. 直接硝化法这种方法是将硝酸与燃料基元直接反应，生成含能材料。

这种方法优点在于简单快速，但需要使用高浓度的硝酸，存在较大的安全风险。

2. 溶液热合成法这种方法是将药物基元溶于有机溶剂中，然后加入氧化剂反应生成含能材料。

这种方法能够精确控制反应速率和生成含能材料的结构，但需要消耗大量的有机溶剂。

3. 反应浸渍法这种方法是在小分子化合物中添加含能团，使其成为含能材料。

这种方法的优点在于可以在常规条件下进行，不需要使用大量溶剂，但是反应时间较长。

二、应用现状含能材料通常被用于火箭发动机、武器、炸药等领域，但由于其强烈的爆发性质，使用含能材料的过程存在一定的安全危险。

因此，在当前的应用中，针对含能材料的使用和储存，需要进行严格的管理和监测。

目前，一些高级实验室使用封闭式设备，以保证实验安全。

同时，随着绿色化和环境保护意识的增强，许多科学家正在开发新型的低毒、低噪声和更环保的含能材料。

这些新材料通常不需要使用高浓度硝酸，不会产生大量的废弃物，并且具有较高的燃烧能力和稳定性。

这将有助于降低含能材料的安全风险和环境污染。

总结含能材料是一种具有广泛应用前景的物质。

其合成方法和应用现状的了解，对于合理使用和管理含能材料具有重要的意义。

在将来，对于含能材料环保、低毒、低噪污，新型含能材料有望成为研究重点和应用方向。

纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是近年来在含能材料领域取得较大突破的一种新型材料。

它将纳米技术与含能材料相结合，通过调控纳米结构和界面效应，实现热力学性能的提升、能量密度的增加和安全性能的改善。

纳米复合含能材料因其独特的结构和性能优势，被广泛应用于火箭发动机、炸药、聚能器等领域。

本文将对纳米复合含能材料的研究进展进行综述。

纳米复合含能材料的制备方法主要有两种：直接方法和间接方法。

直接方法是将纳米粒子与含能物质直接结合，常见的直接合成方法有共沉淀法、溶胶凝胶法和溅射法等。

间接方法是将纳米材料与含能物质通过物理或化学方法进行复合，常见的间接合成方法有择优吸附法、共沉淀法和激光烧结法等。

这些方法制备的纳米复合含能材料具有较高的能量密度、较低的热释放速率和优异的力学性能。

首先是纳米复合含能材料的能量密度提升。

纳米材料具有较高的比表面积和界面能，能够有效提高含能材料的能量密度。

研究者通过控制纳米粒子的大小和形状，以及复合材料的结构和界面效应，提高复合含能材料的能量密度。

将Al和Fe2O3纳米颗粒复合制备的含能材料，其能量密度相比传统含能材料提高了20%以上。

其次是纳米复合含能材料的安全性能改善。

传统含能材料在受到外界刺激时容易发生剧烈爆炸，安全性能较差。

纳米复合含能材料由于具有较小的尺寸和较高的比表面积，使得燃烧速率变慢，能够有效减轻爆炸能量的释放，提高材料的安全性能。

通过添加可燃和不可燃纳米材料，还可以进一步提高材料的安全性能，增加材料的自熄性能，减轻爆炸伤害。

再次是纳米复合含能材料的燃烧机理研究。

纳米复合含能材料具有特殊的燃烧特性和反应动力学行为，研究其燃烧机理对于揭示纳米复合含能材料的燃烧过程和优化材料性能具有重要意义。

研究者通过表征材料的燃烧产物和燃烧反应过程，揭示了纳米复合含能材料的燃烧动力学与热力学特性，并提出了相应的动力学模型，为纳米复合含能材料的设计和开发提供了理论指导。

最后是纳米复合含能材料在火箭发动机和炸药等领域的应用。

纳米复合含能材料的研究进展【摘要】纳米复合含能材料是一种具有巨大潜力的新型材料，在能源领域备受关注。

本文概述了纳米复合含能材料的研究进展，重点介绍了其制备方法、性能优化、应用领域、安全性和未来发展趋势。

制备方法的研究包括溶液法、溶胶-凝胶法、机械合成等多种途径，性能优化方面主要集中在提高能量密度、增强热稳定性等方面。

纳米复合含能材料在能源领域的应用前景广阔，包括火箭推进剂、炸药、防弹材料等方面。

安全性研究则关注着材料的稳定性和燃烧控制。

未来发展趋势将聚焦于高性能、低毒性、绿色环保等方向。

纳米复合含能材料的研究将为能源领域带来新的突破，具有重要的应用前景。

【关键词】纳米复合含能材料、研究进展、制备方法、性能优化、能源领域应用、安全性、未来发展趋势1. 引言1.1 纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是一种新型的含能材料，具有独特的结构和性能，近年来受到了广泛的关注和研究。

随着纳米技术的不断发展，纳米复合含能材料在含能材料领域中展现出了巨大的应用潜力，成为当前研究的热点之一。

纳米复合含能材料的研究进展主要体现在以下几个方面：制备方法的不断创新。

研究人员通过结合不同的纳米材料，优化制备工艺，实现了纳米复合含能材料的高效制备。

性能的持续优化。

通过调控纳米材料的种类、形貌和结构，有效提升了纳米复合含能材料的能量密度、燃烧速度等性能指标。

在能源领域的广泛应用。

纳米复合含能材料不仅可以作为高效的燃料使用，还可以应用于催化剂、储能等领域，具有广阔的应用前景。

研究人员也在不断探索纳米复合含能材料的安全性，确保其在实际应用中的安全可靠性。

未来，随着纳米技术和含能材料领域的不断发展，纳米复合含能材料将在更广泛的领域展现出其独特优势，为能源领域的发展做出更大的贡献。

2. 正文2.1 纳米复合含能材料的制备方法研究纳米复合含能材料的制备方法是该领域研究的核心之一，研究人员通过不断探索和创新，不断提高纳米复合含能材料的制备效率和性能。

纳米含能材料国内外研究现状在新型含能材料中，具有高能量释放速率、高能量转化速率和低敏感性的纳米含能材料已成为研究的热点，而介稳态分子间纳米复合含能材料(MIC)由于其高放热性和能量释放率的可调性成为国内外主要研究的对象。

国外研究表明将铝热剂的粒度从微米超细化到纳米级时，它的反应速度会大大的提高，能量释放迅速，最快的可以超过千倍，如纳米Al/MoO3铝热剂，燃速大约为400m/s，反应区温度为3253 K。

因此纳米铝热剂近年来成为国内外研究的热点，其中如何制备性能良好的纳米铝热剂是最为关键。

通常制备MIC的方法分为为机械球磨法、溶胶．凝胶法和物理气相沉积法。

自上世纪90年代开始，就已经见有关纳米级的MIC/HMX 的公开报道，国外对于MIC/HMX的研究比国内要早。

而国内则是最主要集中在Al/CuO等极少数材料，纳米Al/MoO3含能材料在国内则没有见公开的报道，而添加纳米级炸药HMX 的MIC/HMX更是少之又少。

32261Kevin C W[1]等研究者通过采用固相反应的方法，再进一步加入分散剂来改善纳米粒子的团聚问题，制备出了纳米Al/MoO3铝热剂。

方法为：称取一定量的纳米铝粉和纳米三氧化钼粉末，置于反应容器中，然后加入正己烷进行进一步的处理，之后再进行超声分散混合，处理，最后真空干燥，得到复合颗粒。

与微米级这两种成分粒子通过常规物理混合得到的样品相比，纳米铝热剂的燃速更高，可以达到442m/s。

谯志强[2]等研究者基于猛炸药的起爆药替代物的主要原料为超细颗粒猛炸药、纳米铝粉和纳米金属氧化物，采用溶胶-凝胶的方法制备出了纳米级的Fe2O3，采用溶剂-非溶剂的方法制备出超细的RDX 颗粒，最后再采用超声波复合法进一步实现纳米铝热剂对RDX 颗粒表面的包覆。

它是通过一种特殊的复合物微观结构进行设计（如图1所示），在细颗粒炸药表面包裹一层具有很高燃烧速度的添加剂，从而形成一个以细颗粒炸药为核以高速添加剂为壳的核/壳型复合物，壳层添加剂高速燃烧释放的热量可以作为核层细颗粒炸药的点火源。

新型含能材料三聚氰胺二硝酸盐(mdn)合成,
表征及应用
新型含能材料三聚氰胺二硝酸盐(MDN)合成，表征及应用
三聚氰胺二硝酸盐(MDN)是一种新型含能材料，具有高性能、高
能量密度和高热稳定性等优点。

本文从合成、表征和应用三个方面介
绍MDN材料。

一、合成
MDN的合成主要包括两步反应：首先合成三聚氰胺 (Mel)，然后
将Mel与硝酸反应生成MDN。

具体步骤如下：
1. 首先将尿素和甲醛在弱酸性条件下进行缩合，产生三聚氰胺；
2. 将三聚氰胺加入浓硝酸中，进行硝化反应；
3. 然后进行脱水处理和洗涤，最后得到MDN。

二、表征
MDN材料的品质主要包括颗粒大小、分布、晶体形态和热稳定性等。

常用的表征方法包括X射线衍射分析、扫描电子显微镜(SEM)和热
重分析(TGA)等。

实验结果表明，MDN材料的颗粒大小和形态均匀，晶体结构清晰，优异的机械性能和高热稳定性为其进一步开发利用奠定了坚实的基础。

三、应用
MDN材料的应用领域主要是在火箭和导弹发射器的燃料中，以获
得卓越的性能表现。

近年来，在汽车、火车和航空等领域也开始广泛
应用，例如制造运动装备等。

MDN材料不仅具有高能量密度和高热稳定性等优点，而且具备机
械性能高和制备成本低的特点。

因此，在军事和民用领域，MDN材料是一种极其重要的材料。

结论
总之，MDN材料的合成、表征和应用方面都具有广泛的应用前景。

在今后的研究和开发中，需要不断探索MDN材料的新特性和新用途，以推动MDN材料的应用更上一层楼。

精确打击、高效毁伤能力和高生存能力是现代武器追求的目标。

要实现这些目标，作为武器能量载体的含能材料必须满足高能量密度、低易损性和环境适应性要求。

含能材料性能直接决定武器装备的战斗力，是武器装备的关键环节之一。

有了性能优异的含能材料，才能设计出具有先进水平的武器装备［１］。

因此含能材料的研究与发展，历来受到各国高度重视。

含能材料的发展大致经历了４个重要时期：①２０世纪初，以梯恩梯（ＴＮＴ）为代表的含能材料被广泛应用；②２０世纪３０年代，以追求高能量为主的含能材料，如黑索金（ＲＤＸ）和奥克托今（ＨＭＸ）等被广泛应用；③２０世纪６０年代，以追求安全性能为主的含能材料，如钝感炸药三氨基三硝基苯（ＴＡＴＢ）等被广泛应用；④２０世纪８０年代以后，进入了实验和理论相结合、寻找新型高能钝（低）感炸药的新阶段［２］。

目前由于军事需求，武器威力亟待提高，各大国对含能材料的研制更加重视，对含能材料提出了更高要求，能量高、安全性好、成本低、对环境友好等对含能材料尤为重要［３］。

为降低战斗平台易损性、提高武器隐身能力、提高火炸药能量及减少对环境的污染而研制的第四代含能材料——高能量密度材料（ＨＥＤＭ）应运而生［４］。

作为炸药中主要含能组分的高能量密度化合物（ＨＥＤＣ），通常是指体积能量密度高于ＨＭＸ　１．１倍的含能化合物，ＨＥＤＭ的应用可显著提高弹药的能量指标，降低弹药的使用危险性和易损性，增强使用可靠性，延长使用寿命，并减弱目标特征。

其进一步发展，有可能使战术及战略导弹用推进剂、低易损性发射药、破坏潜艇的水下炸药、高穿透能力的锥形装药、钝感和武器装药等逐步实现最佳化。

高氮含能化合物作为一种新型含能材料已受到各国广泛重视，四嗪、四唑和呋咱等高氮含能化合物分子结构中含有大量Ｎ－Ｎ、Ｎ＝Ｎ、Ｃ－Ｎ和Ｃ＝Ｎ键，这是其化学潜能的主要来源［５］。

由于氮、氧原子的电负性较高，这些氮杂芳环体系一般都能形成类苯结构的大π键，具有钝感、热稳定的特性。

纳米复合含能材料的研究进展1. 引言1.1 纳米复合含能材料的概念纳米复合含能材料是指将含能材料与纳米材料进行组合，形成具有新颖结构和性能的复合材料。

纳米复合含能材料的设计与制备旨在提高含能材料的能量密度、燃烧速度和稳定性，从而实现更高效的能量释放和更可靠的应用。

通过在纳米尺度上调控材料的结构和性能，纳米复合含能材料具有优良的热力学和动力学性能，有望在火箭推进、炸药、火箭弹等领域发挥重要作用。

1.2 研究背景纳米复合含能材料是近年来在含能材料领域备受关注的研究课题。

传统含能材料在安全性、性能和环境友好性方面存在一定的局限性，因此人们希望通过引入纳米技术来改善这些问题。

纳米复合含能材料的研究背景主要包括以下几个方面：传统含能材料存在能量密度低、灵敏性差和安全性不足等问题。

随着科技的发展，人们对含能材料的性能和安全性要求越来越高，因此需要开发新型的含能材料来满足不同领域的需求。

纳米技术的快速发展为含能材料的研究提供了新的思路和方法。

纳米材料具有特殊的物理、化学和结构特性，可以显著改善含能材料的性能，并且可以实现对含能材料微观结构的精确控制。

纳米复合含能材料能够有效提高材料的储能密度、增强燃烧速度和改善燃烧产物的稳定性。

这些优势特性使纳米复合含能材料在火箭推进剂、炸药、燃烧增强剂等领域具有广阔的应用前景。

研究纳米复合含能材料具有重要的科学意义和应用价值，可以促进含能材料领域的技术革新和发展。

1.3 研究意义纳米复合含能材料的研究具有重要的意义。

一方面，纳米复合含能材料具有较高的能量密度和热释放速率，可以提高含能材料的性能，有利于提高火箭发动机、炸药等领域的性能和效率。

纳米复合含能材料的制备方法具有一定的挑战性，需要深入研究和探索。

开展纳米复合含能材料的研究对我国国防科研和民用领域具有重要意义。

纳米复合含能材料还具有环保和安全的优势，可以替代传统的含能材料，减少对环境的污染，并提高生产安全性。

在纳米技术不断发展的今天，深入探索纳米复合含能材料的研究具有重要意义，有望推动含能材料领域的发展，促进科技创新。

新型含能材料TKX-50的力学性能研究余晨;李苗;李倩;杨犁【摘要】新型离子型的含能材料1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐(TKX-50)具有高储能、高爆轰速度、低感度和低毒性等优异性能,在军事和民用领域发展前景广阔.对TKX-50Ⅰ(8×4×7)和TKX-50Ⅱ(24×4×7)超晶胞模型进行分子动力学模拟,基于弹性力学原理计算TKX-50的力学性能.结果表明,晶体模型的大小对其力学性能没有影响;相比于NVT系综模拟,TKX-50在NPT系综模拟下得到的平衡体系的弹性模量更低,TKX-50Ⅰ的体积模量、剪切模量、杨氏模量分别为18.01 GPa、8.57 GPa、22.18 GPa;通过非平衡动力学模拟的拉伸形变得到的杨氏模量与基于弹性力学原理计算的杨氏模量相吻合;在TKX-50的内部应力达到最大之前,体系仍能保持晶体结构,继续拉伸,应力会突然降低,TKX-50会发生断裂.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2019(036)008【总页数】5页(P49-53)【关键词】TKX-50;力学性能;分子动力学模拟;拉伸形变【作者】余晨;李苗;李倩;杨犁【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北武汉 430205;武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北武汉 430205;武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北武汉 430205;武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北武汉 430205【正文语种】中文【中图分类】O641不敏感的高含能(insensitive high energy,IHE)材料已成为爆炸物和推进剂领域的研究热点。

etn基纳米复合含能材料的制备及性能研究摘要：etn基纳米复合含能材料是一种具有高性能、优质多孔结构、表面化学活性、可调控能量充放以及可小型化的新型复合材料，可以用于电池、电容器、汽车发动机等领域。

本文综述了etn基纳米复合含能材料的合成方法、表征方法和性能研究，旨在给出etn基纳米复合含能材料的综合研究，为应用该材料的进一步研究提供参考。

正文：1、tetn基纳米材料的基本概念etn基纳米复合含能材料是一种新型的复合材料，可以用于电池、电容器、汽车发动机等领域。

它具有高性能、优质多孔结构、表面化学活性、可调控能量充放和可小型化等特点，为改善储能设备的容量、功率和寿命提供了一个潜在的方案。

etn基纳米复合含能材料是一种以etn为基体，以碳纳米管、石墨烯、金属纳米粒子等负载物为分散相，在etn基体中分散均匀的复合材料。

其结构表现为etn基体与碳纳米管、石墨烯或金属纳米粒子分散分子间的共同作用，随着负载物的增加，在etn基体中的碳纳米管、石墨烯和金属纳米粒子构成网状复合薄膜，形成高度可调节的多孔复合材料，这种新型复合材料可以改善现有材料的电池和电容器性能，使其能量容量和充电寿命有更大的提高。

2、tETN基纳米含能材料的制备方法1）分散负载物的合成：碳纳米管、石墨烯和金属纳米粒子是etn 基纳米复合含能材料的核心负载物，是etn基纳米复合含能材料高性能的重要保证。

碳纳米管的合成一般采用催化热法、直流磁控溅射（DCP）法、半导体照明（LED）法等，可以产生具有不同结构和几何形状的碳纳米管。

石墨烯可由石墨源材料，如活性炭、聚碳酸酯等，采用法拉第炉技术、化学气相沉积（CVD）技术等合成方法，制备出纳米级大小、较高纯度的石墨烯纳米片。

金属纳米粒子常用的合成方法有金属硫化物液相反应法、硝酸钠碘化钾水溶液电催化法、金属碳化物电解法等。

2）etn基纳米复合的制备：etn基纳米复合材料的合成，主要有三种方法：（1）均相溶液法，即将反应剂etn与形成复合材料的负载物分子混合，搅拌成均匀溶液，通过热处理或化学反应形成复合材料；（2）固相发泡法，即将反应剂etn混合物和负载物分散物混合，在固相发泡的条件下反应；（3）气相沉积（CVD）法，即将反应剂etn 和形成复合材料的负载物（如碳纳米管）分子分散成溶液，通过气相沉积技术形成复合材料。