高強度CL-20/HTPE 基微尺度傳爆藥的打印成型及性能表征

廖東桀，徐傳豪，孔 勝，贠 妮，李春燕，吳筱璇，王志雄，董 梅，安崇偉

（1. 中北大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院，山西 太原 030051；2. 陜西應(yīng)用物理化學(xué)研究所，陜西 西安 710061）

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隨著先進武器的發(fā)展，傳統(tǒng)的火工品已經(jīng)難以適應(yīng)先進武器信息化、精確化、小型化、智能化的發(fā)展需要［1-2］。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，科研人員采用微機電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)與微納米含能材料相結(jié)合的模式，開發(fā)出了換能信息化、結(jié)構(gòu)微型化的MEMS 火工品［3-4］。然而，需要注意的是，MEMS 火工品的出現(xiàn)，在推動武器系統(tǒng)變革的同時也對裝藥方式提出了更高要求，即必須滿足微小尺度下的高精度、定制化裝藥需求，這就使得傳統(tǒng)裝藥方法如壓鑄、澆注等越來越難以跟上火工品的發(fā)展步伐，迫切需要開發(fā)出含能材料組裝新技術(shù)和新方法。在此背景下，具有精度高，靈活性強，自動化程度高等特點的增材制造技術(shù)吸引了多種研究者的目光［5］，增材制造技術(shù)與微納米含能材料相耦合的集成方式，儼然成為了MEMS 火工品裝藥工藝中最具發(fā)展前景的研發(fā)模式，尤其是在傳爆藥領(lǐng)域［6-8］。

在傳爆藥的增材制造研究中，微筆直寫成型是最為常見的技術(shù)形式，這種以懸浮式炸藥油墨為主要填料形式的粉體集成路徑，配合以高任意性的機械臂，可輕松實現(xiàn)微尺寸下的內(nèi)置溝槽、腔體的可控裝填，大大助力了MEMS 火工品的快速發(fā)展，也因此在國內(nèi)外得到了廣泛關(guān)注。自2007 年以來，F(xiàn)uchs［9-10］、聶福德［11］和安崇偉等［12-13］分別開發(fā)出了多種以六硝基六氮雜異伍茲烷（CL-20）為主體炸藥的炸藥油墨，實現(xiàn)了從微米級至毫米級藥條的可控書寫，并展示出了優(yōu)異的微尺寸爆轟傳播能力。……