冯晓军， 薛乐星， 冯博， 潘文

(西安近代化学研究所， 陕西 西安 710065)

0 引言

铝粉是混合炸药中普遍应用的一种高热值添加剂，可以显著提升炸药的能量水平，但是由于铝粉表面有一层致密氧化铝(Al2O3)钝化膜，提高了铝粉的点火阈值[1]，使得进一步提升含铝炸药的综合性能变得异常困难。铝粉纳米化、制备铝基复合材料是改善铝粉爆炸反应动力学性能，提高铝粉反应速率和反应完全性的主要研究方向。虽然铝粉纳米化可以大幅增大含铝炸药的金属加速能力[2]、提升推进剂燃速[3]，但是纳米铝粉也存在活性铝含量低、安定性不佳、易团聚等问题。铝与其他材料复合化是解决铝粉纳米化衍生问题的一种技术方法。与铝粉形成复合材料的组分主要包括酚醛树脂[4]、氟橡胶[5-6]、聚乙烯[7]、金属[8]、含能粘结剂[9]、铝热剂、炸药晶体等。复合铝热剂由于放热量大、反应活性高一直是燃烧领域的研究热点，已形成了系列化的铝- 氧化物复合物[10-11]，并且开展了铝热剂在梯恩梯(TNT)炸药[12]中的应用性能研究。铝热剂利用铝- 金属氧化物反应释能，而将炸药晶体与铝颗粒直接制备成复合材料可以实现铝- 炸药爆轰产物的直接反应释能，有望大幅提升含铝炸药的性能。但是铝与炸药分子表面性质迥异，铝- 炸药的复合难度较大，目前研究相对较少。Yang等[13]采用电喷雾法在纳米铝热剂中添加黑索今制备了铝/氧化铁/黑索今/硝化棉(Al/Fe2O3/RDX/NC)复合材料，点火温度降低了20 ℃，提高了燃烧的峰值压力。Zhigach等[14]通过熔融法将铝粉表面的Al2O3钝化层置换为有机材料，再通过喷雾包覆法制备了表面改性后铝粉与奥克托今(HMX)的复合材料，实现了对燃烧性能的提升。……