新型高能量密度炸藥ICM-101 的熱膨脹特性

陶玉婷，徐金江，張浩斌，楊作銀，雷 鳴，孫 杰

（1. 中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽 621999；2. 北京化工大學化工資源有效利用國家重點實驗室，化學學院，計算化學研究所，北京 100029）

1 引言

炸藥作為武器裝備的能量載體，也是制約武器裝備生存能力的薄弱環(huán)節(jié)，在復雜環(huán)境下需要具備更高的結構穩(wěn)定性及性能可靠性，以保障武器系統(tǒng)在日益復雜的作戰(zhàn)環(huán)境下長期安全有效。而熱場是含能材料最常遭遇的環(huán)境刺激，由此導致的結構熱膨脹是炸藥的重要結構參數(shù)［1］。炸藥受溫度等環(huán)境刺激影響顯著，對外界刺激敏感，因此獲得炸藥熱膨脹特性的準確數(shù)據(jù)對炸藥件熱性能的可靠性評估及其結構熱老化研究具有重要的參考價值，并且基于熱膨脹特性可獲得不同溫度下炸藥晶體的理論密度，從而為炸藥晶體品質評估及配方設計提供重要依據(jù)［2］。X-射線衍射法對樣品要求低且同時考慮了衍射峰形及峰強的影響，容易操作且具有較高的準確度，是表征熱膨脹特性的重要手段。目前對常見炸藥晶體如黑索今（RDX）、奧克托今（HMX）、六硝基六氮雜異伍茲烷（CL-20）、三氨基三硝基苯（TATB）及2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）等的熱膨脹特性已開展較多的研究［3-5］。孫杰等［6］使用X 射線粉末衍射（XRD）對RDX炸藥晶體進行了熱膨脹系數(shù)的研究，并估算出了30～170 ℃的溫度范圍內各個晶胞參數(shù)更加精確的熱膨脹系 數(shù)。薛 超 等［7］利 用XRD 研 究 了HMX 各 相 的 熱 膨脹，結果發(fā)現(xiàn)β-HMX 的熱膨脹系數(shù)與δ-HMX 相似，并且從30 ℃的β-HMX 膨脹到230 ℃的δ-HMX 大約有10.5% 的膨脹，其中約7% 可以歸因于結構重建。……