含α-AlH3的HMX 基凝聚相炸藥的安全性和爆轟性能

牛 磊，曹少庭，金大勇，高 杰，郭 昕

（西安近代化學研究所，陜西 西安 710065）

1 引言

高能作為混合炸藥的永恒追求，一直是混合炸藥研究的重點。向混合炸藥中添加可燃金屬粉能有效提高炸藥的能量，調節其能量結構。目前，常用的金屬粉有鋁粉、硼粉等，這些金屬粉普遍存在反應完全性不足、點火溫度較高等問題。儲氫材料具有較強的反應活性和較高的燃燒熱值，可作為高能燃料應用于混合炸藥領域［1］。AlH3作為一種高效金屬氫化物，由Finholt［2］于1947 年利用LiH 和AlCl3在乙醚溶液中反應首次制得，共有7 種晶型，其中α型最為穩定。α-AlH3晶體密度1.477 g·cm-3，與液態氫（0.071 gH2·cm-3）相比具有更高的儲氫密度（0.148 gH2·cm-3）［3］，在含能材料領域有廣泛的應用前景。

國內外對α-AlH3合成、穩定化及應用開展了廣泛的研究［4-9］。近年來，隨著俄羅斯、美國在高品質、穩定化α-AlH3方面取得新進展，α-AlH3在含能材料中的應用成為歐美新型含能材料研究領域的重點［10］。α-AlH3釋氫規律的研究表明，在高加熱速率下α-AlH3可以達到很高的釋氫速率，氫的釋放受其在晶體中擴散過程控制，Al-H 斷裂反應不是控制性因素。α-AlH3點火行為研究表明，其點火溫度明顯低于微米鋁，介于微米鋁和納米鋁之間［11］。Luigi T 等［12］研究表明，α-AlH3釋氫后為多孔鋁結構，具有比同等粒徑微米鋁更高的比表面積，具有更高的反應活性。Bazyn 等［13］研究了α-AlH3在高溫和高壓（反射區溫度（2650±75）K，壓力（0.85±0.05）MPa）激波管中的燃燒行為，指出α-AlH3脫氫在較低溫度較短時間（100 μs 量級）完成，釋氫后剩余的鋁與微米鋁燃燒行為相似。

α-AlH3與凝聚相炸藥中常用的傳統金屬粉相比，其顯著特點是極高的氫含量，如何將極高的氫含量轉化為高毀傷威力，是α-AlH3在高效毀傷領域應用研究的重點。……