高活性配合物及其復(fù)合點(diǎn)火藥劑的制備與性能

梁琳娜，雷國榮，李志敏，張建國，張同來

（北京理工大學(xué) 爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

1 引言

高活性燃料是具有較強(qiáng)還原活性、高熱值的可燃材料，作為復(fù)合含能材料配方體系的重要組分起著提高輸出能量的作用，在火炸藥、推進(jìn)劑及煙火藥等領(lǐng)域均有重要應(yīng)用［1-2］。目前常用的高活性燃料主要有：納米鋁粉、鎂粉、硼粉、金屬合金、金屬氫化物、硼氫化合物、碳?xì)漕惾剂系龋?-6］。它們與氧化劑在燃燒時(shí)發(fā)生快速的氧化還原反應(yīng)，放出大量的光和熱。

低蒸氣壓、無毒無腐蝕的自燃離子液體可以解決傳統(tǒng)肼及其衍生物作為自燃燃料的毒性和環(huán)境危害等問題，具有作為綠色自燃推進(jìn)劑的潛力而倍受關(guān)注［7-12］。自燃離子液體中，陰離子的活性是其自燃點(diǎn)火反應(yīng)的關(guān)鍵。金屬元素含有較活潑的電子、多變的價(jià)態(tài)和空軌道，在燃燒中表現(xiàn)出良好的催化活性。因此，選擇具有強(qiáng)還原性的自燃陰離子與金屬陽離子及合適的配體相結(jié)合，可獲得高活性的金屬配合物燃料［13-17］。高活性配合物在與液體強(qiáng)氧化劑接觸時(shí)能發(fā)生自燃反應(yīng)，說明其具有強(qiáng)的還原活性，且它們對機(jī)械刺激較為鈍感，將其作為燃料組分與固體氧化劑混合，可制備出性能良好且穩(wěn)定的復(fù)合含能材料［18-19］。在火工藥劑領(lǐng)域，近年來已有將具有高燃燒熱的金屬合金粉末用作高能點(diǎn)火藥的報(bào)道［20-21］，但并未見將高活性金屬配合物作為燃料，與氧化劑混合制備復(fù)合點(diǎn)火藥的報(bào)道。

為此，本研究以具有強(qiáng)還原活性的氰基硼氫陰離子為基，1?乙烯基咪唑?yàn)榕潴w，過渡金屬Co、Mn、Ni 為連接中心，合成了3 種高活性金屬配合物燃料，表征了它們的分子結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)。……