含能材料相容性評定方法研究進展

楊釗飛，趙鳳起，2，李 鑫，2

(1.西安近代化學研究所，西安 710065;2.西安近代化學研究所燃燒與爆炸技術重點實驗室，西安 710065)

含能材料相容性，又稱反應性，是指含能材料之間或與其他物質相互接觸，如混合、粘合、吸附等組成混合體系后，混合體系的反應能力與原單一物質相比變化的程度。含能材料混合體系組分之間的相容性稱為內相容性，含能材料與接觸材料的相容性稱為外相容性。含能材料相容性是評價其貯存安定性與使用可靠性的一項重要指標，也是評價彈藥在設計、生產和貯存過程中有無潛在危險性的重要依據。因此，如何采用合理的評定方法，以科學合理的判據準確地評定含能材料的安定性和相容性，對于火工品的安全生產具有非常重要的意義。

目前，評價含能材料組分之間或與接觸材料之間的相容性方法很多，如氣體分析法(包括真空安定性法、布氏壓力計法和動態真空安定性法)、熱分析法(包括差式掃描量熱法、差熱分析法、恒溫熱失重法和微量熱計法)、機械感度測試法、自然貯存實驗法、分子動力學模擬方法以及紅外光譜法等。但由于各種方法具有不同的原理、特點及評判標準，針對不同的混合體系應選擇恰當的評定方法，否則可能產生誤判。因此，理解每種評定方法的基本情況是必要的。鑒于此，本文綜述了上述幾種常用方法的原理、優缺點及各自適應性，為后續含能材料的篩選及應用提供一定的理論依據。

1 氣體分析法

氣體分析法是通過測定在密閉空間內由含能材料混合體系反應產生的氣體壓力來評價相容性的，廣泛應用于實際。目前，主要的測定方法包括真空安定性法(VST)［1］、布氏壓力計法(BGM)和動態真空安定性法(DVST)［2，3］等。

1.1 真空安定性法(VST)

真空安定性法適用于測定炸藥、火藥、火工藥劑及其與相關物的相容性。其基本原理是:炸藥、火藥、火工藥劑在受熱條件下，一般會有氣體產生，熱分解實驗可以反映出其自身的熱穩定性。當炸藥與其他材料接觸后，在受熱條件下，根據混合組分較單組分釋放氣體量的變化情況(即多余放氣量R)，判斷彼此間是否發生了相互作用:若多余放氣量明顯增加，超過相應標準，表明混合體系的熱穩定性不好，說明組分混合促進了炸藥或接觸材料的熱分解，可以推斷二者的相容性較差;當多余放氣量低于相應標準，則說明在現有實驗條件下，二者相容性較好。目前，參照國軍標GJB737.13-1994，利用R值評價體系相容性的判據是:R＜0.60 mL，相容;0.60≤R≤1.00 mL，中等程度相容;R ＞1.00 mL，不相容。VST法裝置如圖1所示。

安亭等［4］利用真空安定性實驗儀研究了兩種超級鋁熱劑與硝化棉(NC)、吸收藥(NC+NG)、黑索今(RDX)、吉納(DINA)和二號中定劑(C2)5種雙基系推進劑主要組分的混合體系的相容性。結果表明，VST法判斷納米超級鋁熱劑與雙基系推進劑主要組分均具有較好的相容性。王瓊等［5］采用VST實驗法對偶氮四唑三氨基胍鹽(TAGZT)與推進劑幾種常用的含能材料相容性進行了研究，VST實驗結果表明，TAGZT與硝化棉(NC)、聚乙二醇(PEG)、聚疊氮縮水甘油醚(GAP)、苯二甲酸二乙酯(DEP)、2-硝基二苯胺(2-NDPA)、黑索今(RDX)、奧克托今(HMX)和鋁粉(Al)的相容性良好，與NC+NG、吉納(DINA)、間苯二酚(Res)不相容。岳璞等［6］利用VST法研究了AND與幾種黏合劑的相容性，結果表明:ADN與端羥基聚丁二烯(HTPB)、共聚醚黏合劑(PET)、3，3-雙疊氮甲基氧丁環與四氫呋喃(BAMO-THF)聚合物黏合劑有良好的相容性，ADN可以用于以HTPB、BAMO-THF為黏合劑的推進劑配方中;ADN與(NG+NC)、PEG不相容，不能直接混合使用。

圖1 VST法裝置示意圖

VST法實驗溫度低，樣品量大，操作溫度比較接近于實際應用的環境溫度，能夠為含能材料的實際應用提供比較有參考價值的數據。但需要指出的是，VST法是在真空環境中，當評價含能材料混合體系在空氣中的相容性時不太準確。而且VST法試驗周期長，只顯示反應的結果，不能顯示反應的過程和趨勢;若試驗過程體系發生劇烈燃燒或爆炸，則得不到任何有效數據。同時，由于VST法是量氣法，而某些材料與含能材料作用時并不放出或放出極少量的氣體，因此采用VST法無法判斷其相容性。

1.2 布氏壓力計法(BGM)

布氏壓力計法是一種較流行且適用于研究含能材料熱分解過程的方法，但在一定程度上也可用來評價混合體系的相容性。該方法的原理是:通過補償法測定恒定溫度下含能材料混合體系分解放氣量所產生的壓力值，間接反映該體系的相容性，可以獲得體系較大深度分解或分解全過程實驗數據。布氏壓力計核心儀器是布氏計，布氏計有不同的結構，但實質是玻璃薄腔壓力計，它有2個互相隔絕的空間，即由反應器與彎月形薄腔組成的反應空間和補償空間。在反應空間中放有待測樣品混合體系，補償空間與真空系統連接，用以間接測量反應空間的壓力，如圖2所示。布氏計實際上是作為零位計使用的，通過向補償空間小心地送入少量氣體，以消除2個空間的壓差，使指針回到零點位置，由補償空間連接的壓力計間接讀出反應空間的壓力。布氏計靈敏度較高，一般可分辨60 Pa的壓力值。

左玉芬等［7］利用布氏壓力計法研究了不同比例下HMX、RDX分別對TEX熱安定性的影響，布氏壓力計裝填密度為0.1 g/cm3，實驗溫度為120℃，加熱時間為48 h，結果顯示:TEX與HMX所有混合體系的布氏放氣量均小于單組分TEX，TEX與RDX所有混合體系的布氏放氣量均大于單組分TEX，但都在允許范圍之內，說明HMX、RDX對TEX熱安定性幾乎無影響，它們之間具有良好的相容性。含能材料與接觸體系所處環境的變化(如溫度、濕度)等密切相關，鑒于此，左玉芬等［8］采用布氏計法研究了溫濕度共同作用下JH9005、JBO9013 與 CG47-2#膠、LY12 鋁、1Cr18Ni9Ti不銹鋼之間的相容性規律。結果表明:① 在室溫至98℃的變溫-變濕條件下，JH9005和JBO9013同CG47-2#膠不相容，同LY12鋁、1Cr18Ni9Ti不銹鋼相容;②在20～75℃變溫-恒濕(90%RH)條件下，JH9005和 JBO9013與CG47-2#膠、LY12鋁、1Cr18Ni9Ti不銹鋼均相容。

圖2 布氏壓力計示意圖

這種方法的優點是可利用布氏計獲得含能材料混合體系反應的形式動力學數據，研究各種條件(如裝填密度、各種添加物)對反應的影響;由于布氏計反應空間密閉、恒溫，試樣的揮發或升華不受影響，因此也可用于研究純試樣的熱分解;同時可調整研究條件，取得系統的動力學數據。該法除具有VST法缺點外，還存在玻璃儀器容易損壞，操作較繁瑣，不能自動記錄等，因此還有待進一步改進和完善。

1.3 動態真空安定性法(DVST)

為了獲得含能材料混合體系在真空、加熱雙因素作用下試驗過程中各物理量變化信息，目前發展了一種實時在線、連續、直接的測試方法，即動態真空安定性法(DVST)。該方法的原理是:在程序控制溫度下，實時在線直接測量式樣在測試體系中的壓力和溫度數據，建立分解氣體生成速率隨時間(或溫度)變化的曲線，進而利用該曲線分析含能材料混合體系的相容性。DVST法裝置如圖3所示。

圖3 DVST法裝置示意圖

DVST法是在VST法基礎上發展過來的，不同之處在于動態真空安定性法是在變溫條件下分析氣體釋放量的。該方法的優點是:在判斷相容與否的基礎上，可以對試樣受熱反應產生的氣體進行定性定量分析，例如:曲線形狀可定性分析放氣量隨溫度時間變化的趨勢;對曲線定量處理，可獲得單位質量式樣在任何時刻的放氣量;測量不同溫度條件下混合系的放氣量，可算出反應速率的溫度系數;對曲線進行動力學處理，可獲得反應動力學參數、反應機理函數及反應速率方程等。DVST法相比較上述兩種方法獲得信息量大，判定更加準確，是未來應用研究的重要方法。

2 熱分析法

含能材料相容性可以用熱分析特征量或由這些量計算的動力學參數進行標征，如峰溫Tp，起始溫度T0，終止溫度Te，吸收或放出的熱量，質量損失或累積質量損失等。目前，常用的熱分析法有差式掃描量熱法(DSC)或差熱分析法(DTA)［9］、恒溫熱失重法(ITG)和微量熱計法(MC)［10］等。

2.1 差式掃描量熱法(DSC)或差熱分析法(DTA)

DSC或DTA法評定含能材料相容性的基本原理是:含能材料之間或與其他材料混合后，在受熱條件下，如有化學反應發生，就會有熱效應產生，根據DSC或DTA曲線上獲得的熱分解特征量或動力學參數，如分解峰溫和分解表觀活化能的變化ΔTp，ΔEa為判據來評定含能材料相容性。用ΔTp評價相容性的判據是(以峰溫降低值計):0～2℃ 混合體系相容;3～5℃ 混合體系輕微敏感，可短期使用;6～15℃ 混合體系敏感，最好不用;＞15℃ 混合體系危險，禁止使用。由于ΔTp只能部分反映混合體系的相互作用，為了使DSC或DTA法評定相容性更可靠，同時采用表觀活化能變化ΔEa作補充評價標準。也有時還同時采用DSC或DTA曲線的分解開始溫度及反應級數作為補充評價標準，這樣才能較全面反映混合體系的相互作用，以此判斷混合體系的相容性才更加準確可靠。

文獻［7］中同時采用DSC對其相容性進行了分析，結果表明，TAGZT與DEP、GAP、2-ND-PA 和 Al之間無相互作用，與 NC、DINA、HMX、RDX、PEG 和 Res之間有一定的相互作用，其中與RDX、Res和DINA相互作用明顯。王晗等［11］采用高壓差示掃描量熱法(PDSC)研究了三(4-異氰酸酯基苯)硫代磷酸酯(TPTI)與含能材料的相容性。研究結果表明:TPTI與 2-NPBA、C2、CL-20、DINA、HMX、FOX-7、FOX-7K以及RDX相容;TPTI/FOX-12混合體系輕微敏感;而TPTI/DNTF混合體系危險。文獻中同時采用DSC法研究了AND與黏合劑的相容性，結果與VST法不同的是，AND與PET是相容的，作者分析認為對ADN/PET體系的相容性評價的不同，是由于VST法裝填密度高，樣品用量大，從而分解氣體產物的作用和熱積累產生自加熱作用造成的。龐維強［12］用DSC法考察了 BHN與推進劑主要組分六硝基六氮雜異伍茲烷(CL-20)、3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)、N-脒基脲二硝酰胺鹽(FOX-12)、奧克托今(HMX)、端羥基疊氮聚醚(GAP)、黑索今(RDX)、高氯酸銨(AP)、3-硝基-1，2，4-三唑 -5-酮鉛(NTO-Pb)、端羥基聚丁二烯(HTPB)、癸二酸二異辛酯(DOS)、2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、己二酸酮(AD-Cu)、Al粉和 Mg粉的相容性。結果表明，其與 CL-20、HMX、GAP、RDX、AP、NTO-Pb、HTPB、DO S、IPDI、AD-Cu、Al粉和 Mg粉等均相容，可與上述材料混合應用于火炸藥的制備，但與TDI混合有中等反應現象。劉晶如［13］利用差示掃描量熱(DSC)法研究了貯氫合金燃燒劑與固體推進劑常用含能組分高氯酸銨(AP)、黑索今(RDX)、六硝基六氮雜異伍茲烷(CL220)、1/1-NG/DEGDN、硝化棉(NC)的相容性，結果表明，貯氫合金燃燒劑與這些含能組分均相容。石小兵等［14］采用DSC法研究了聚5–乙烯基四唑(PVT)與推進劑主要組分 RDX、HMX、CL– 20、DNTF、ADN、AP、Al和Mg的相容性，結果顯示PVT與AND不相容，與CL-20存在輕微敏感反應，PVT與其余含能材料相容性好。文獻［10］中同時采用DSC法進行了研究，結果Al/PbO和Al/Bi2O3分別與 RDX和C2組成的混合物體系較為敏感，相容性較差，作者分析認為VST法可靠。因此，DSC法判斷體系不相容時，并不能絕對肯定它們不相容，需進一步采用其他方法進行補充實驗，才能更加準確地表明是否相容。蘇如意等［15］采用DSC方法研究了氯化石蠟-70(CP-70)和PTFE與常用煙火劑(鎂鋁合金、硼、碳纖維粉、Fe2O3、Fe3O4、ZnO、BaCrO4等)的相容性，利用 OZAWA 法計算了各單質及混合物的表觀活化能Ea，并以ΔE/Ea對各混合物進行相容性評價。研究表明:CP-70與Fe2O3、Fe3O4、ZnO不相容，與其他物質相容性好;PTFE與以上幾種煙火劑相容性好。安亭等［16］利用 DSC法證明 Al/PbO、Al/CuO和 Al/Bi2O3三種超級鋁熱劑與推進劑主要組分硝化棉(NC)、硝化棉/硝化甘油(NC/NG)混合物和吉納(DINA)的相容性均良好，而與黑索今(RDX)和1，3-二甲基 -1，3-二苯基脲(C2)相對較為敏感。周建華等［17］采用DSC法測得RDX與PolyGLYN在高溫下相容，一般在高溫下相容在低溫下也應是相容的、安全的。因此，RDX與PolyGLYN間的相容性較好。

DSC或DTA技術的主要依據是測定熱效應的變化，因此熱分析法評價相容性是VST法的補充。該法具有快速、操作簡單和式樣量少安全性高等優點，已經作為一種快速篩選相容性材料的常用方法。但該方法也存在一定的局限性，主要體現在以下3個方面:①DSC或DTA法是在較高的溫度下測定含能材料的全分解過程或相互作用的全過程，遠遠高于混合體系的實際使用與儲存溫度，當低溫的熱分解或相互作用規律與高溫不同時，采用此法有可能誤判相容性;②當含能材料或其混合體系在DSC或DTA上有兩個或更多的分解峰時，存在應該用哪一個峰溫來判斷相容性的問題;③DSC曲線只能粗略的評定體系相容性，而不能準確測出體系反應過程，為獲得更多有用的信息，需采用DSC-TGA、DSC-IR等聯用技術。

2.2 恒溫熱失重法(ITG)

恒溫TG法是評價含能材料相容性又一常用的熱分析法，其基本原理是:當含能材料及其混合體系在加熱分解或相互作用時，一般會放出氣體產物，表現出質量的變化，因此可以選定一個適當的溫度，在這一溫度下做混合體系的恒溫TG曲線，從記錄的質量損失與時間關系Ml-t曲線計算出某一質量損失百分數時，以所用的時間或恒溫一定時間后質量損失百分數的變化來衡量混合體系的相容性。目前，該法沒有明確判據標準，只能通過一系列混合體系的比較，確定相容性優劣的順序。

恒溫TG法與DSC或DTA一樣具有簡單、快速、用量少等優點，在大量粘結材料和接觸材料的相容性篩選中尤其有用。而且，恒溫TG法是在較低的溫度下的部分熱分解，更接近于含能材料的使用與儲存溫度。該方法除具有與DSC或DTA法的缺陷外，另一缺點是對不同的材料要選擇適當的恒定溫度，否則有可能難于獲得判斷相容性的數據。當然，此法僅適用于不嚴重揮發液體或不嚴重升華固體物質的相容性評判。

2.3 微量熱計法(MC)

在恒溫或緩慢升溫的過程中，通過熱點堆檢測量熱容器中產生的熱電勢E，連續測得熱電勢隨時間變化的熱動力學曲線，最后積分曲線求得反應過程中的熱焓。用混合體系的熱流量與由各混合組分的總熱流量之差，評價式樣的相容性。

微量熱計法是測量過氧化氫分解速率的一種重要方法。李辛濤［18］在鋁鎂合金中添加適量配比的鈧和鋯，將其在0.25%氫氧化鈉溶液中浸泡20 min，然后在45%硝酸溶液中浸泡1 h，在35%過氧化氫溶液浸泡24 h，最后，置于90%過氧化氫中，采用微量熱計測量過氧化氫中加入試片前后的熱能，計算過氧化氫分解速率，以分析該合金與高濃度過氧化氫材料的相容性。試驗表明，鋁鈧合金與過氧化氫一級相容，其穩定性為99.29%，是理想的高濃度過氧化氫貯箱材料。馬歇爾航天中心用微量熱計測量過氧化氫中活性氧的損失，取得了很好的結果［19］。

微量熱計法試樣量較大，靈敏度較高，其最大的優點是可以檢測出極微小的熱量變化，這對于含能材料體系相容性而言是非常有效的。這主要是因為在實用的溫度下(比如25～80℃)，含能材料相容性試驗反應一般都極為緩慢，反應熱非常小，放熱速率緩慢，一般的量熱技術難以達到要求。因此，微量熱計法是一種相對于上述熱分析法更加有效的評定含能材料相容性的方法。

3 機械感度測試法(MST)

對于某些含能材料混合體系，在不受任何外界作用力時處于安定狀態，利用上述評定方法測試結果為相容，然而，該體系可能受到外界作用力而發生化學反應，即感度較低。此時，采用機械感度測試法可評價含能材料體系的相容性。其基本原理是:通過測量含能材料單組分及混合體系的機械感度，例如:摩擦感度、沖擊感度或靜電火花感度等，比較混合體系相對于單組分機械感度的變化，以此來評價含能材料的相容性。

趙孝彬［20］利用機械感度法測試了聚疊氮縮水甘油醚(GAP)與常用推進劑組分間的相容性，結果證實GAP中加入 BG(1，2，4- 丁三醇三硝酸酯/硝化甘油)、HMX、AP、AN以后，除AN外其混合物的沖擊感度和摩擦感度均增加，其中以GAP/AP混合物最為敏感。這是由于AN的能量較低，對摩擦和沖擊均不敏感;而AP的能量較高，氧平衡值也較大導致GAP/AP推進劑具有高的沖擊感度和摩擦感度。

4 自然貯存實驗法(NST)

自然貯存實驗從本質上相當于恒溫下(25℃)TG法，不同點在于所處環境的氣氛不同。原理是將要考察相容性的含能物質按一定的比例配成混合物，連同單組分的空白樣品放在一定溫度的環境中，定期取樣稱重記錄其失重情況，并觀察樣品的外觀變化。此種方法可以通過百分失重(G%)、失重量與分解量的比值(K)兩個參數來評價組分間的相容

若 ΔG%≤0.1，體系相容，若 ΔG%=0.1% ～0.2%，體系亞相容;若ΔG%≥0.2%，體系不相容。若K≤1，體系之間無化學反應;若1＜K＜2，體系的分解量大于反應量;若K≥2，體系的分解量小于反應量，組分之間的化學反應處于主要地位。

文獻［12］中同時報道了采用70℃自然貯存實驗研究的方法，按照 ΔG%≤0.2%的相容性判據，AP、HMX、Al與 GAP是相容的，B與GAP也基本相容。K≤2，說明體系中組分的分解占主要地位，分解量大于組分之間的反應量;但AN與GAP不相容，并且ΔG%≥0.2%、K≥2，說明AN與GAP之間存在強烈的化學反應，作者認為是由于AN是強酸弱堿鹽，分解產生的硝酸可以催化GAP的疊氮基分解形成亞胺和氮氣，這與Mahmed［21］的研究結果是一致的。GAP/BG與AP、HMX、Al混合物的K值大于1小于2;加入AN、B以后，混合體系的ΔG%值最大達到11.63%、K值大于3。說明GAP/BG與AP、HMX、Al的相容性要好于與AN、B的相容性。B與GAP基本相容，但與GAP/BG極不相容，可能是由于B的表面物質與硝酸酯BG之間存在著相互作用。因為B的表面物質呈酸性，而酸性會引起硝酸酯的分解，因此有必要對B的表面進行處理。AN與硝酸酯BG不相容，是由于AN分解過程中產生大量的氧化氮氣體，加速了硝酸酯分解的自催化反應的進行。

這種方法最大的優點是可以在材料使用的自然條件下進行實驗，能更好地模擬實際情況，真實性可靠，但同時所需時間一般較長。因此，在一般的評定方法中，研究者更多的采用高溫失重法來快速判斷含能材料間的相容性。NST法一般用來評定相容性要求比較嚴格的含能材料混合體系，為其在自然環境中安全存儲和使用提供準確的依據。

5 分子動力學模擬方法(MD)

分子動力學模擬方法的原理［22-24］是:首先利用Materials Studio(MS)軟件中amorphous cell模塊依據含能材料化學結構式建立相應的無定形分子模型，然后利用smart minimization方法對模型進行結構優化，之后將優化后的模型進行MD模擬，采用Andersen控溫方法，Berendsen控壓方法，各分子起始速度按Maxwell分布取樣，velocity Verlet算法進行求解，范德華和靜電作用分別用atom-based和 Ewald方法計算，非鍵截取半徑0.95 nm，樣條寬度取0.1 nm，緩沖寬度取0.05 nm.時間步長1 fs，進行250 ps等溫等壓系綜的MD模擬，后50 ps體系已經平衡，用于分析性能，計算溶解度參數、內聚能密度、徑向分布函數等相關性能，這些參數可以較好地表征含能聚合物體系的相容性。

分子動力學模擬方法是研究推進劑中含能高聚物共混物或與含能增塑劑之間相容性的直接評定方法。這種方法相對于上述幾種方法便捷快速，省時省料，近些年已有越來越多的科研小組致力于研究應用該方法評定推進劑和炸藥中含能聚合物與組分之間的相容性［25，26］。

中北大學趙貴哲、付一政等［27，28］利用分子動力學模擬方法研究了推進劑中端羥基聚丁二烯(HTPB)與增塑劑癸二酸二辛脂(DOS)、硝化甘油(NG)的相容性，采用 MD模擬方法在 COMPASS力場下，對 HTPB、DOS、NG和共混物 HTPB/DOS、HTPB/NG的密度、內聚能密度及溶度參數等進行了模擬計算。通過比較溶度參數差值(Δδ)的大小、分子間徑向分布函數和模擬前后體系密度變化情況均預測 HTPB/DOS屬于相容體系，而 HTPB/NG屬于不相容體系，與實驗結果一致。在此基礎上，蘭艷花［29］擴大了增塑劑的范圍，對純HTPB、增塑劑癸二酸二辛酯(DOS)、己二酸二辛酯(DOA)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)及HTPB與增塑劑組成的共混物的密度、結合能和徑向分布函數等進行了計算，結果表明:比較純物質溶度參數差值的大小，共混物密度增加值，結合能及分子間徑向分布函數值大小均可以得出增塑劑相容性優劣次序為 HTPB/DOS＞HTPB/DOA＞HTPB/DOP＞HTPB/DBP。李小紅等［30］采用MD法研究了TNAD與推進劑組分的相容性，結果如下:TNAD與其余含能材料混合體系密度變化越小，分子間結合能變化越大，相容性越好;依據溶度參數分析，TNAD與含能組分物理相容性順序依次為TNAD/DINA＞TNAD/DNP＞TNAD/RDX＞TNAD/HMX，這與Yan等［31］利用DSC法所測得的結果是不相符合的，主要愿因是DSC法測得的是物化相容性，而MD法模擬的是物理相容性。

6 紅外光譜法(IR)

紅外光譜法也是一種評定含能高聚物共混物體系相容性的常用方法。該方法的原理是:當2種含能聚合物共混相容時，由于異種聚合物分子之間相互作用力較強，其混合體系所產生的紅外譜圖相對于各種單組份聚合物譜圖有較大的偏差，利用譜帶偏離程度可以定量表征含能聚合物之間的相容性［32，33］。該方法難以觀察到非鍵合作用體系中相關官能團的譜帶位移，且一般與紫外光譜、核磁共振譜及電子顯微技術聯合使用，共同評價含能聚合物體系相容性。

7 結論

1)氣體分析法與熱分析法是目前應用比較廣泛的評定含能材料相容性的2類方法，尤其真空安定性法(VST)和差式掃描量熱法(DSC)2種方法相互補充，對于大部分含能材料相容性可依據這2種方法快速準確地評定。

2)機械感度測試法主要針于敏感混合體系具有較好的評定作用，某些含能材料混合體系在自然條件下呈現出較好的相容性，但在外界作用力下會發生化學反應，相容性下降。因此，在一定程度上，機械感度測試法是氣體分析法與熱分析法的補充。

3)自然貯存實驗法最大的優點在于可以更好地模擬實際情況，真實性相對其余任何方法都更加可靠。

4)分子動力學模擬法和紅外光譜法是2種評定含能聚合物混合體系比較有效的方法，但一般是在前面方法的基礎上作為輔助手段來評定其相容性的。

［1］Chovancova Martina，Zeman Svatopluk.Study of initiation reactivity of some plastic explosives by vacuum stability test and non-isothermal differential thermal analysis［J］.Thermochim Acta，2007，460(1-2):67-76.

［2］張同來，胡曉春，楊利.動態真空安定性試驗方法研究(Ⅰ)［J］.含能材料，2009，17(5):549-553.

［3］劉芮，尹艷麗，張同來.CL-20熱分解的動態真空安定性試驗方法［J］.火炸藥學報，2011，34(2):21-25.

［4］安亭，趙鳳起，高紅旭，等.超級鋁熱劑的制備及其與雙基系推進劑組分的相容性［J］.材料工程，2011(11):23-28.

［5］王瓊，蔚紅建，李吉禎，等.偶氮四唑三氨基胍鹽與推進劑組份的相容性［J］.含能材料，2010，18(6):689-693.

［6］岳璞，衡淑云，韓 芳，等.三種方法研究ADN與幾種粘合劑的相容性［J］.含能材料，2008，16(1):66-69.

［7］左玉芬，徐容，常昆.HMX與RDX對TEX熱安定性能的影響［J］.含能材料，2005，13(2):110-112.

［8］左玉芬，羅雪梅，周建華.溫濕度作用下炸藥與相關物的相容性研究［J］.含能材料，2000，8(4):171-174.

［9］劉子如.含能材料熱分析［M］.北京:國防工業出版社，2008.

［10］舒遠杰，霍冀川.含能材料實驗［M］.北京:化學工業出版社，2012.

［11］王晗，樊學忠，劉小剛，等.三(4-異氰酸酯基苯)硫代磷酸酯與含能材料相容性研究［J］.化學推進劑與高分子材料，2010，8(5):37-40.

［12］龐維強，薛云娜，樊學忠.十氫十硼酸雙四乙基銨的熱行為及其與推進劑主要組分的相容性［J］.含能材料，2012，20(3):280-285.

［13］劉晶如，羅運軍.貯氫合金燃燒劑與固體推進劑常用含能組分的相容性研究［J］.兵工學報，2008，29(9):1133-1136.

［14］石小兵，龐維強，劉慶.聚5–乙烯基四唑的熱行為及其與含能組分的相容性研究［J］.化學推進劑與高分子材料，2011，9(5):89-92.

［15］蘇如意，周遵寧，張同來，等.氯化石蠟-70和PTFE與常用煙火材料的相容性研究［C］//火炸藥技術學術研討會論文集(下冊).南昌:中國兵工學會，2012.

［16］安亭，趙鳳起，裴慶.超級鋁熱劑的制備、表征及其燃燒催化作用［J］.無機化學學報，2011，27(2):231-238.

［17］周建華，李金山，馬卿，等.聚縮水甘油硝酸酯的熱安定性和相容性研究［J］.化學研究與應用，2009，21(8):1136-1139.

［18］李辛濤.鋁鈧合金與高濃度過氧化氫的相容性［J］.航天制造技術，2007(6):15-19.

［19］Lee J A，Chen P S.Aluminum-Scandium Alloys:Material Characterization，Friction Stir Welding，and Compatibility WithHydrogen Peroxide［Z］.NASA/TM—2004 –213604，2004.

［20］趙孝彬，竇學義.GAP與推進劑常用組分相容性研究［J］.推進技術，2000(2):46-49.

［21］Mahamed Benchabane.Chemical compatibility study of GAP based propellant by the DVST stability test(DVST)［J］.Journal of Energetic Materials，1993，11:119-134.

［22］朱偉平.分子模擬技術在高分子領域的應用［J］.塑料科技，2002，151(5):23-25.

［23］Pan R，Liu X，Zhang A，et al.Molecular simulation on structure-property relationship of polyimides with methylene spacing groups in biphenyl side chain［J］.Computation Materials Science，2007，39:887-895.

［24］齊曉飛，張曉宏，李吉禎.NC與NG分子間相互作用的分子動力學模擬［C］//中國宇航學會固體火箭推進第二十九屆學術年會論文集.寧波:中國宇航學會，2012.

［25］LI Qian，YAO Wei-shang，TAN Hui-min.Molecular dynamics simulation of solubility parameter of azide binders and nitrate ester［J］.Chinese Journal of Energetic Materials，2007，15(4):370-373.

［26］Rachid H，Lussier L S，Ringuette S.On the correlation between miscibility and solubility properties of energetic plasticizers/poly-merblends:Modeling and simulation studies［J］.Propellants，Explosives，Pyrotechnics，2008，33(4):301-310.

［27］趙貴哲，馮益柏，付一政.端羥基聚丁二烯/增塑劑共混物相容性的分子動力學模擬和介觀模擬［J］.化學學報，2009，67(19):2233-2238.

［28］付一政，劉亞青，蘭艷花.端羥基聚丁二烯/增塑劑共混物相容性的分子動力學模擬［J］.物理化學學報，2009，25(7):1267-1272.

［29］蘭艷花，劉亞青，付一政.HTPB與增塑劑相容性評價的分子動力學模擬［J］.含能材料，2010，18(1):42-46.

［30］李小紅，居學海，徐司雨.TNDA與推進劑組分相容性理論研究［C］//2012年火炸藥技術學術研討會，論文集(下冊).南昌:中國兵工學會，2012.

［31］Yan Qi-Long，Li Xiao-Jiang，Zhang La-Ying，et al.Compatibility study of trans-1，4，5，8-tetranitro-1，4，5，8-tetraa Zadecalin(TNAD)with some energetic components and inert materials［J］.Journal of Hazardous Materials，2008(160):529-534.

［32］翁詩甫.傅里葉變換紅外光譜分析［M］.北京:化學工業出版社，2010.

［33］王培銘，許乾坤.材料研究方法［M］.北京:科學出版社，2005.