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时间:2020-05-12
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1、陈娅,徐瑞娟,刘渝,张祺,郝世龙,李金山文章编号:1006—9941(2015)06-0606-04多孔网状HMX的制备与表征陈娅,徐瑞娟,刘渝,张祺,郝世龙,李金山(中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621999)摘要:将奥克托今(HMX)溶于二甲基亚砜(DMSO)中,获得HMX/DMSO络合物晶体,再将其分别加入蒸馏水和含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的溶液中,制备了A类多孔网状HMX(PHMX—A)和B类多孔网状HMX(PHMX—B)。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、压汞分析仪及TG.DSC热分析仪对多孔网状HMX进行了表征。结果表明:多孔网状HMX由
2、众多的孑L和均匀连续的骨架构成,具有高的比表面积和孔隙率。PHMX—A全部为
3、B型晶体,其比表面积为5.3m·g~,平均孑L径为501nm,孔隙率为56.1%;而PHMX.8有80%为型晶体,含少量的型晶体,其比表面积为19.0m·g~,平均孔径为75nm,孔隙率为37.2%。与HMX原料相比,PHMX.A和PHMX.B的相转变温度分别提前了2.8℃和17.5℃,其热分解温度分别提前了0.3oC和1.3℃.而其热失重开始温度分别提前了4℃和14℃。关键词:奥克托今(HMX);二甲基亚砜(DMSO);多孔网状;比表面积;孑L隙率中图分类号:Tl55文献标志码:AD0I:10.11943
4、/j.issn.1006—9941.2015.O6.O18准三维网状的FOX一7样品,而当溶液浓度增大时,几1引言乎得不到网状微结构,只形成颗粒状样品。聂福德和张娟等¨”采用溶胶一凝胶法获得了多孔含纳米粒子随着武器弹药的发展,冲击片雷管向性能更好、体积的HMX和黑索今(RDX)复合材料,具有非含能骨架更小、能长期储存的方向发展,这要求所用的含能材料具及含能粒子填充的孔。这些制备方法在多孑L网状微结有更高的性能,如对高压短脉冲更低的起爆阈值、能量输出更大等特点。现用较多的始发药,如斯蒂芬酸铅、新型构的控制方面取得了一些成效,然而其制备浓度低、制备量有限,制备技术还不成熟。起爆药高氯酸三
5、碳酰肼合锌(GTX)及复配方的药剂很难满足这一要求。新开发的六硝基芪(HNS)、三氨基除上述方法外,多孔微结构的制备方法还有电化三硝基苯(TATB)等。的综合性能优于现用始发药,学腐蚀法、模板高温烧结法、发泡高温烧结但还存在起爆阈值高、输出能量较低等问题。欲降低含法等,但对于热敏感的含能材料都不适合。根据高能材料的起爆阈值,除降低始发药的粒度和提高其比表聚物的孔形成机制,其骨架可以由共价键形成,也可以面积外,合理控制其微结构也是一条有效途径。由分子间的氢键、配位键、疏水聚集、范德华力结合等目前,国内外研究者在含能材料的多孔微结构控方式形成。对于含能材料来说,由于分子化学活性点制方面开
6、展了一些研究。Zhang等采用重结晶方法少,不可能用光、热或催化等方式引发交联结构。通过将极稀的HMX丙酮溶液滴入有机非溶剂中,获得了缩小分子或颗粒之间的距离,以氢键、疏水聚集或范德多孔网状HMX,拥有和Y两种晶型。Huang等华力结合等物理方式形成含能骨架的可行性更大。采用喷雾冷冻干燥法将极稀的1,1一二氨基一2,2-二硝由于HMX与DMSo可形成弱相互作用的络合物基乙烷(FOX一7)水溶液喷向液氮中,冷冻干燥后获得晶体,本研究在HMX分子中嵌入DMSO分子,利用DMSO分子的强吸水性,用水置换DMSO分子,而收稿日期:2014-09-03;修回日期:2015—01—14HMX在水
7、中的溶解度非常小而被快速游离出,以无序基金项目:国家自然科学基金资助项目(11372290);院重大基金资助项目(2012A0302013)自由组合方式形成絮状沉淀,形成多孔网状HMX。通作者简介:陈娅(1975一),女,副研究员,主要从事含能材料的制备与表过表面活性剂的弱相互作用调控HMX分子的自由组征研究。e-maiI:girl13086401527@163.corn合程度,以调节网孔的形成,并成功获得了多孔网状通信联系人:李金山(1968一),男,研究员,主要从事含能材料的制备与表征研究。e-mail:Ijs915@263.netHMX,初步研究了其形貌、晶型、孔结构和热性能。
8、ChineseJourea!D,EnergeticMaterials,Vo1.23,]No.6,2015(606—609)含能材料WWW.energetic-materials.org.cn6O8陈娅,徐瑞娟,刘渝,张祺,郝世龙,李金山同时也说明,可以通过制备工艺条件的改变.实现多孔言L卜6】.]E、u0童—宅一le署u吕_J磐口网状HMX的孔结构调控。由图3可知,多孔网状HMX的孔分布都相对集中,呈单峰分布。表1不同HMX的孑L结构参数Table1Por
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