纳米含能材料制备研究的最新进展

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1、第6卷第6期综述Vol．6No．62009年12月SummarizationDecember2009纳米含能材料制备研究的最新进展安亭，赵凤起，张平飞(西安近代化学研究所，陕西西安710065)摘要：综述了纳米含能材料的性能及制备方法的最新研究进展，并对这些方法的优缺点进行了述评，分析了固体推进剂用纳米含能材料制备研究中存在的关键性问题，提出了纳米含能材料制备方法的研究方向及研究重点，并对其应用前景和发展趋势进行了展望。关键词：纳米材料；含能材料；固体推进剂；制备研究ProgressesinthePreparationStudyofEnergeticNanomaterials

2、ANTing，ZHAOFeng-qi，ZHANGPing-fei(Xi’anModernChemistryResearchInstitute，Xi’an710065，China)Abstract:Thelatestresearchprogressonperformanceandpreparationmethodofenergeticnanomaterialswassumma－rized,andadvantagesanddisadvantagesofthesemethodswerereviewed.Thecriticalproblemsexistedinthepreparati

3、onstudyofenergeticnanomaterialsusedinsolidpropellantwereanalyzed.Theresearchdirectionsandprioritiesofthepreparationstudyweresuggested,anditsapplicationprospectsanddevelopmenttrendswerepredicted.Keywords:nanometermaterials;energeticmaterials;solidpropellant;preparationstudy中图分类号：TJ04文献标识码：A文

4、章编号：1812-1918（2009）06-0060-081概述米含能材料的研究主题是各种纳米级组分和纳米复合物的制备、结构与性质的分析表征工作，主要纳米含能材料是指粒径处于1-100nm的含目的是从基础的科研层面去认识纳米含能材料的能材料，既可以是单质含能材料纳米晶体，也可以特殊结构，进而利用其所具有的特殊性质。是纳米级的含能复合物，一般是由金属/金属氧化国内外的各项研究表明，在枪炮发射药和火物和(或)无机/有机含能材料组分的纳米颗粒及基箭推进剂等方面应用纳米含能材料已经成为一个[1][2]体组成。非常具有发展性和挑战性的研究领域。除了具有在深入研究并认识到纳米含能材料各种

5、性能普通尺寸含能材料的优异性能外，纳米含能材料优势的本质，综合考虑了各种因素后，莫红军等在还具有许多新的物化性能和新的规律，有许多潜[2]其文献中建议，应基于广义的含能材料概念之在的性能优势，如爆炸能量的释放更加完全、爆轰上，将纳米含能材料概括地定义为氧化剂和燃料更接近于理想爆轰、有很高的能量释放速率和燃等组分具有纳米级分散水平，并且可通过调节这烧(能量转化)效率、相对较低的机械撞击感度、装种分散水平的尺度变化来调控其性能的复合含能药强度大幅度提高从而增强火炸药的力学性能等材料，明确提出了含能材料“纳米化”的科研思路，等[2][4]~[6]。指出了纳米含能材料目前正处于从概念

6、向实践发美国已将纳米技术列入国防部和能源部的基[3]展的过程中。王昕在其综述中总结认为，当前纳础发展规划。研究资料表明，美国三军、能源部及学术界的部分实验室已经参与了相关的研究实收稿日期：2009-08-0560第6卷第6期纳米科技No．62009年12月Nanoscience＆NanotechnologyDecember2009验，主要集中在开发和探索纳米含能材料用作火炸进行了表征后显示，利用该技术制备的产品可与药和推进剂时的潜能及效用，研究热点及内容主要介稳态分子间复合含能材料(MIC)相媲美，其密度[6][7]是针对纳米含能材料制备过程中的技术难题。接近于理论上的最大值

7、。纳米含能材料的制备主要分为物理和化学方从近些年国内外的研究来看，采用高能机械法。物理方法是通过将普通粒径的含能材料粉碎球磨法不仅能够合成单一成分的纳米材料，还能从而得到超微纳米含能材料，主要包括高能机械获得常规方法难以得到的纳米非晶合金、纳米金球磨法(胶体磨)、真空冷凝法、电火花爆炸法、高速属间化合物、互不相容体系的固溶体、超饱和固溶气（液）流粉碎法等；化学方法是从分子、原子或离体等复合材料，关键是还可以通过颗粒间的固相子状态凝聚的角度来实现含能材料超细化，主要作用制备纳米级的复合含能材料。除此之外，