高活性金屬在炸藥中的應(yīng)用思考

含能材料是武器系統(tǒng)的毀傷源和動力源，是戰(zhàn)略性的基礎(chǔ)材料，也是武器高能和安全的重要保證。在顛覆性含能材料獲得工程應(yīng)用前，傳統(tǒng)CHON 類含能材料對提升炸藥的威力作用有限，而高活性金屬材料具有巨大發(fā)展?jié)摿Γ瑢μ嵘淦餮b備毀傷效能具有重要意義。適用于炸藥的高活性金屬材料泛指點火燃燒性能好，可明顯提升炸藥威力的金屬粉體，包括但不限于超細粉體、超級鋁熱劑、亞穩(wěn)態(tài)合金、貯氫材料等，涉及金屬冶煉、復(fù)合材料設(shè)計與制備、應(yīng)用與性能評價等多個方面的研究，對推動學(xué)科發(fā)展，提升我國在本領(lǐng)域科技自立自強能力具有重要意義。

1. 基于高活性金屬發(fā)展而成的納米鋁基復(fù)合含能材料被賦予了深刻內(nèi)涵

鋁粉是目前綜合性能較好、使用最廣泛的一種金屬材料（Yen N H，Wang L Y. Reactive metals in explosives［J］. Propellants，Explosives，Pyrotechnics，2012，37（2）：143-155）。微米粒度的鋁粉具有點火溫度高、釋能速率慢、反應(yīng)效率低等缺點。納米鋁粉反應(yīng)速率可達微米鋁粉幾百倍，但納米鋁粉易氧化團聚（Wang J K，Chen J，Sui H L，et al. Review on micro-nano Aluminum oxidation kinetics［J］.Chinese Jouranl of Energetic Materials（Hanneng-Cailiao），2021，29（3）：251-266），較小的堆積密度會增加火炸藥漿料的黏度，惡化其工藝性能；且納米鋁粉活度低、生產(chǎn)成本高，工程化放大制備能力不足。圍繞鋁粉及其它金屬粉的點火燃燒、燃燒轉(zhuǎn)爆轟等研究，國內(nèi)外普遍采用含氧、含氟等元素的有機小分子、聚合物、高氯酸鹽、金屬氧化物等材料對活性金屬材料進行包覆，或利用合金化產(chǎn)生更強的釋能效應(yīng)，開發(fā)了適用于不同尺寸鋁粉的包覆、接枝、合金化、微納米復(fù)合等改性方法，設(shè)計出……