1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐在火炸药中的应用研究进展
2022-03-21王晓峰冯晓军
张 坤,王 健,王晓峰,冯晓军
(1.西安近代化学研究所,陕西 西安 710065;2.北京系统工程研究所,北京 100101)
引 言
含能材料的能量密度和安全性与武器装备作战性能密切相关,寻求高能钝感含能化合物是现代含能材料领域研发的主要目标,也是火炸药重点发展方向[1]。六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、环四亚甲基四硝胺(HMX,奥克托今)、三氨基三硝基苯(TATB)等传统型中性有机含能化合物通常其能量与感度相互制约,合成制备路线复杂,爆炸产物多为氮氧化物,对环境污染较大,在一定程度上限制了其大范围的应用。另外,通过计算研究也表明[2],以硝基(—NO2)为致爆基团的CHNO类炸药的能量极限只比HMX高约30%。相比之下,近些年合成的富氮类含能离子盐不仅能量密度高、安全性良好、制备工艺简单、价格低廉,而且爆炸或燃烧产物多为氮气,对环境友好性强,综合性能良好[3-6]。2012年,德国慕尼黑大学Klapötke团队[7]设计、合成了1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐(TKX-50,国内称之为HATO),含氮量59.3%,同时具备高能量、低感度的良好特性,受到了国内外学者的广泛关注。苗成才等[8]总结发现科研人员前期工作主要是对TKX-50的放大制备,应用方面只有少量计算研究。近几年,随着研究深入,TKX-50在很多方面的研究取得了进一步突破,张朝阳等[9]综述了TKX-50在分子合成、晶体结构及相变、热力响应特性等研究进展,对TKX-50相关的分子动力学模拟和热分解机理进行了详细描述,但有关其应用方面的研究只进行了简单概括,并没有详细总结TKX-50在火炸药应用体系中与传统硝铵炸药的区别和优势,以及应用中存在的问题及原因、发展方向、研究重点等。……
