基于聚多巴胺的仿生界面設計在含能材料中的應用研究進展

林聰妹，何 偉，鞏飛艷，何冠松，劉佳輝，曾誠成，楊志劍，嚴啟龍

（1.中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽621999；2.西北工業大學燃燒、熱結構與內流場重點實驗室，陜西 西安710072）

1 引言

高聚物粘結炸藥（Polymer Bonded Explosive，PBX）是由炸藥晶體和少量高聚物粘結劑組成的含能復合材料。作為一種典型的高填料填充聚合物基復合材料，它既保持了高能炸藥的爆轟性能，又可以充分利用高聚物易于成型和加工的優點，在武器系統中得到廣泛應用［1］。為了獲得較高的爆轟能量，PBX 中高能單質炸藥的用量必須維持在較高的水平（90%～95%），少量的粘結劑集中分布在炸藥晶體表面上。因此，表界面結構是影響PBX 各項性能（如爆轟、安全、力學、熱物理性能等）的最關鍵因素之一［2-3］。在炸藥表面設計并構建一個功能針對性強、微結構精細化可調、力學強度高、通用性強的包覆結構成為混合炸藥微結構調控和性能提升的首要策略和關鍵技術。

在多學科交叉領域，結構仿生材料的研究引起了廣泛重視和關注。通過研究生物材料的結構特點和構效關系，從分子設計和結構設計等方面獲得了新型高性能材料。例如，通過研究自然界生物體中的特殊表面浸潤性能，揭示了表面超疏水性的形成機理，為超疏水表面的構筑提供新方法，具有廣泛的應用前景［4］。受孔雀羽毛、蝴蝶翅膀和天然貝殼的特殊多層結構啟發，多層聚合物復合材料的逐層組件允許納米控制樣品厚度，廣泛應用于界面散熱、電磁屏蔽、催化、光學、能量、膜和生物醫學領域［5］。……