霸书红 沈红旗

沈阳理工大学(辽宁沈阳，110159)

引言

目前，作为一种新兴的精密高效安全制备技术，含能材料3D打印技术逐渐被应用于发射药、高能炸药、推进剂等含能材料的研制中[1]。液态光固化3D打印技术具有成型精度高、时间快和安全性高等优点，成为国内外研究新型含能材料的热点课题[2-3]。有学者采用立体光固化成型(stereo lithography appearance，SLA)技术将黑索今(RDX)和紫外线固化树脂按质量比1∶1混合，打印出多孔发射药柱和新型高密度发射药；但由于黏结剂含量大，造成燃烧残渣率高，降低了发射药的性能[4-5]。Chandru等[6]将78%(质量分数)的粒径小于125μm的高氯酸铵(AP)作为氧化剂添加到含能浆料中，成功地打印出高能推进剂药柱，但未对含能药柱的燃烧性能进行深入分析。McClain等[7]将直接墨水书写(Direct ink writing，DIW)技术和SLA型3D打印技术结合，把粒径为20μm的AP和聚氨酯按一定比例混合，打印出紫外黏合剂推进剂，与浇铸的试样相比具有更低的孔隙率；但燃率较低，从而影响了固体推进剂的性能。国内学者对3D打印含能药柱的研究也逐渐增多。王景龙[8]将含30%(质量分数)RDX的光敏树脂3D打印成型；但未对其燃烧性能进行测试。邢宗仁[9]将斯蒂芬酸铅(LTNR)和光敏树脂以质量比1∶1混合后3D打印成型；结果表明，加入含量过多的光敏树脂会明显降低含能树脂的燃烧性能。

随着对液态光固化3D打印技术在含能材料中应用研究的不断深入，人们发现光固化含能树脂药柱存在一些不足，如燃速慢、燃烧残渣多等，这些因素对含能树脂药柱的燃烧性能影响较为明显，使含能树脂药柱在具有高精度、高燃速要求的含能部件中的应用受到限制。……