RDX、HMX 及CL?20 晶體的高溫高壓相變研究進展

郜 嬋，孫曉宇，梁文韜，李相東，張 洋，代如成，王中平，張增明，

（1. 中國科學技術大學物理實驗中心，安徽 合肥 230026；2. 中國科學技術大學物理系，安徽 合肥 230026）

1 引言

作為爆轟材料和燃料，固體含能材料在國防科技應用中起著重要作用。炸藥在加工、儲存、運輸及使用過程中，通常會受到高溫、高壓、撞擊及沖擊波等極端條件的刺激，炸藥爆炸過程中也會產生高溫高壓，這些極端條件的刺激使炸藥晶體產生一系列的相變［1-7］或化學反應［8-9］。而炸藥晶型的轉變會直接導致其晶胞體積、晶體密度、化學穩定性等的改變，進而影響炸藥的能量和感度［1-2，8，10］。因此，研究高溫高壓條件下含能材料晶體結構的演變行為，對精密武器的設計、炸藥的貯存及安全性評估有著十分重要的意義。

含能材料的爆轟是一個極為復雜的物理化學過程，可以在極短時間內產生較高的溫度和壓力環境。但是由于實驗技術的限制，難以獲得爆轟過程中的相變及化學反應的細節［11-13］。開展含能材料的靜態高溫高壓實驗，可以從實驗上定性甚至定量地研究相關過程及可能機制，為深入理解爆轟過程中物理和化學變化提供參考。

1，3，5?三硝基?1，3，5?三氮雜環己烷（RDX）是一種典型的硝胺類炸藥，其晶體密度為1.806 g·cm-3，爆速為8440 m·s-1，爆壓可達32.6 GPa，綜合爆轟性能優于三硝基甲苯（TNT）［14］，是目前世界上使用最廣的常規高能炸藥。與RDX 相比，1，3，5，7?四硝基?1，3，5，7?四氮雜環辛烷（HMX）的化學穩定性更高，熔點更高（278 ℃），爆炸威力顯著高于RDX，晶體密度更高（1.905 g·cm-3），爆速9110 m·s-1，爆壓39 GPa，是目前綜合性能最好的高能炸藥。……