Al/Bi2O3?HNIW 復合物的制備及其性能

王志強，黃寅生，李 瑞，毛 立

（南京理工大學化工學院，江蘇 南京 210094）

1 引言

起爆藥作為武器彈藥系統的重要組成部分，近年來，國內外軍工企業不僅關注其功效，更關注其環保問題。廣泛使用的斯蒂芬酸鉛（Lead Styphnate，LS）和疊氮化鉛（Lead Azide，LA）起爆藥中含有重金屬成分，會對環境造成污染。已經報道的四唑類及其衍生物［1-4］和呋咱類起爆藥［5］合成復雜，且在生產過程中產生大量廢棄物［1，5］。制備、生產和運輸這些起爆藥的過程存在很大的安全風險和環境污染風險，很大程度地制約了它們在起爆藥領域的應用。

亞穩態分子間復合物（Metastable Intermolecular Composite，MIC，主要指納米鋁熱劑）具有不含重金屬成分，制備過程簡單，環保等優點［6］，受到國內外專家的廣泛關注。納米鋁熱劑［7-8］，如Al/Fe2O3、Al/MnO2、Al/MoO3、Al/WO3、Al/CuO、Al/NiO、Al/PTFE 等，因其具有高反應性（優異的點火、能量釋放特性）、高能量密度，高燃燒速率等優點［9-14］，被認為是最有希望解決綠色起爆藥問題的藥劑之一。然而，由于鋁熱反應本身不釋放氣體，無法實現燃燒轉爆轟（Deflagration to Detonation Transition，DDT），因而需要引入能夠產生大量氣體并可以實現DDT 的物質。猛炸藥反應釋放大量氣體，可以實現DDT，但其燃燒速度慢，在微小的外部刺激下無法起爆，因此不能直接用作起爆藥。納米鋁熱劑?猛炸藥復合物的反應與納米鋁熱劑和猛炸藥各自單獨反應不同，組合后猛炸藥反應生成的大量氣體產物對納米鋁熱劑的傳熱方式和燃燒速率產生很大的影響，納米鋁熱劑反應釋放的大量熱量也會對猛炸藥的燃燒分解產生影響。納米鋁熱劑?猛炸藥復合物組分之間的相互作用會極大地改變反應區前沿的壓力、溫度和點火形式，可能帶來燃燒、爆轟等方面規律和現象的新的變化。……