常晓雅,文明杰,张 迪,王永锦,初庆钊,朱 通,陈东平

(1.北京理工大学 爆炸科学与技术重点实验室,北京 100081;2.上海市分子治疗与新药开发工程研究中心, 华东师范大学 化学与分子工程学院,上海 200062)

引 言

含能材料通常指在受到外界刺激时能快速分解并释放巨大能量的化合物或混合物[1-2],被广泛应用于军事燃烧及爆破、火箭导弹发射、推进剂等领域。在推进剂领域,含能材料以燃烧的形式释放能量,实现了从化学能向动能的有效转化,成为先进导弹武器发动机的动力来源,是推动武器装备系统发展的支撑和制约技术之一[3-4];在火炸药领域,含能材料在极短的时间内释放大量的热能和气体,以爆轰形式作功形成冲击波,是武器装备完成发射和高效毁伤的能源材料。作为现代武器系统的主要能量来源,含能材料燃烧与爆炸性能直接影响武器装备的打击范围和毁伤能力,是先进武器装备优化设计的关键发展方向。

含能材料释放的能量主要来源于原子核外层电子在反应过程中转移所释放的能量[5],其宏观特性本质上是由其微观分子结构所决定的。例如,含能材料爆轰反应放热量取决于产物分子的生成热;含能材料的感度与分子结构、分子间相互作用以及反应活化能等性质有关;各组分之间的相容性与分子间的相互作用有关[6-7]。因此,在微观结构层面上研究含能分子结构燃烧特性和力学稳定性对于新型含能材料的设计至关重要。……