张至斌, 许彩霞, 张建国, 殷 昕, 尹 磊

(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081)

1 引 言

为满足日益增长的军事和民用领域的各种需求,设计研发具有优良爆轰性能,环境友好以及安全钝感等特点的新型高能量密度含能材料(HEDMs)显得尤为重要[1-4]。由四唑及其衍生物构成的高氮四唑类含能材料,因其具有良好的氧平衡,且分解产物主要为N2、对环境污染小等特点,已成为国内外重点研究方向之一[5-8]。含能配合物一般具有强烈爆炸特性,在起爆药、固体推进剂催化剂领域应用较多,其中以四唑类为配体的过渡金属含能配合物,由于其结构多样,且具有良好的能量性质,受到研究者的广泛关注[9-11]。

相对于5-氨基四唑,1,5-二氨基四唑(DAT)氮含量高达84%,其分解温度高达197 ℃,热稳定性较好。除1位N原子外,DAT分子中其他N原子均有形成配位键之可能,尤其是4位N原子[12-14]。本课题组合成出了一系列不同的含能配合物,如[Cd(DAT)6](ClO4)2,[Mn(DAT)6](ClO4)2,[Zn(DAT)6](ClO4)2, [Co(DAT)6](PA)2·4H2O,[Cu(DAT)2(PA)2]等,并研究了其晶体结构、热性能及感度性能,结果表明这些含能配合物有望应用于含能材料领域[15-19]。

基于此,本研究以DAT和硝酸银为原料,合成了新型高氮含能配合物——[Ag2(DAT)4](NO3)2,并采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行表征。利用X-射线单晶衍射仪(XRD)对其晶体结构进行测定。采用差示扫描量热(DSC)技术研究其热分解性能,计算得到其非等温动力学参数和热爆炸临界温度等热力学参数。利用氧弹量热技术测定其燃烧热,并计算其标准生成焓。最后测试其撞击、摩擦和火焰感度等,为其后续应用提供基础数据。……