炸藥晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)調(diào)控
——研究進展及發(fā)展建議

李洪珍

（中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽 621999）

1 引言

現(xiàn)代武器的發(fā)展對炸藥的能量、安全、力學和環(huán)境適應性提出了越來越高的要求。一方面是合成新的單質(zhì)炸藥，但整體上單質(zhì)炸藥發(fā)展非常緩慢，目前能夠廣泛應用的僅十余種；另一方面，通過改進現(xiàn)有炸藥晶體的結(jié)構(gòu)形態(tài)不斷提升炸藥性能從而改善和拓展其用途。炸藥晶體的結(jié)構(gòu)形態(tài)，包括由分子堆積模式?jīng)Q定的內(nèi)在結(jié)構(gòu)（晶胞結(jié)構(gòu)）和由外部生長環(huán)境決定的外在結(jié)構(gòu)（形貌、粒度、晶體品質(zhì)和聚集結(jié)構(gòu)等），對炸藥生產(chǎn)過程中的過濾、干燥等工藝以及應用中的能量、安全、力學、相容性、起爆與爆轟等性能產(chǎn)生影響，甚至是決定性因素［1］。炸藥晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同決定了其應用方式和應用效果。因此，改進炸藥晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)提升炸藥性能具有非常重要的現(xiàn)實意義。

炸藥晶體工程是實現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)調(diào)控的有效途徑，其基本思想是基于對炸藥晶體堆積中分子間相互作用及其組裝方式對炸藥性能影響的認知，并利用這些認知設計并獲得具有所需性能的晶體材料。當前，炸藥晶體工程研究主要包括炸藥晶體堆積模式及結(jié)構(gòu)預測、多晶型轉(zhuǎn)化與控制、晶體成核和生長機理、晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)控制、含能共晶、離子鹽、含能金屬有機框架材料的制備等內(nèi)容。近二十余年來，人們在炸藥晶體工程研究中取得了較大進步，如圖1 所示。在基礎研究方面，包括炸藥分子間以及炸藥與溶劑等分子間的相互作用、炸藥結(jié)晶熱力學、多晶型的轉(zhuǎn)化、晶體成核與生長動力學機制、結(jié)晶方法和工藝對晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響規(guī)律等；……