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在含能材料领域中,高能低感炸药是研究者们长期追求的目标。但是,炸药的能量与安全性存在本质的矛盾,能量越高、安全性越差。随着军事武器的发展,提高炸药的安全性及环境适应性成了当今武器发展的重点。CL-20是目前能量最高、密度最大、热稳定性最好的单质炸药之一,但由于较高的机械感度导致其应用受到限制。为了在保持高能的前提下降低CL-20的感度,本论文结合共晶炸药和包覆炸药的研究思路,以CL-20为研究对象,以“木头炸药”TATB为降感剂,通过溶剂体系和结晶方法的合理选择,采用快速成核的溶剂/非溶剂法,成功制备高能低感的CL-20/TATB共晶炸药和CL-20&TATB包覆炸药,并对其结构和性能进行表征。主要研究内容如下:(1)CL-20/TATB共晶炸药的制备及表征:由于TATB在大多数有机溶剂中的难溶特性,而CL-20较易溶于有机溶剂,因此CL-20/TATB共晶的制备非常困难。本文通过溶剂的合理筛选和配置,并采用快速成核的溶剂非溶剂法,成功制备出物质的量比为3:1的CL-20/TATB共晶炸药,并采用各种技术对其结构和性能进行表征。SEM测试结果发现,CL-20/TATB共晶形貌规整,大小均匀且缺陷较少,为表面光滑的四面体形,粒径分布约在3-5μm。可以看出,共晶的形貌与粒径与原料均差异较大。由IR和Raman光谱推测,共晶中CL-20和TATB发生了分子间氢键作用。对CL-20/TATB共晶进行密度测试时未发生分层现象,测得的密度值为1.960 g·cm-3,介于CL-20和TATB之间。TG曲线上的一步失重及DSC曲线上仅有的一个热分解峰,可以进一步证明制备得到的CL-20/TATB共晶为一种新的纯物质相,排除了机械混合的可能。由热分析和爆轰参数计算结果可以看出,CL-20/TATB共晶具有良好的热稳定性和高的能量释放效率。感度测试结果表明,CL-20/TATB共晶的感度优于CL-20,和HMX较为接近,但其密度高于HMX,爆轰性能优于HMX。(2)CL-20&TATB包覆炸药的制备及表征:采用简单经济快速成核的重结晶方法,成功制备出由亚微米TATB包覆的CL-20炸药。该方法采用原料为几十微米的TATB,借由强烈的溶剂效应和温度效应,并通过控制CL-20和TATB的结晶速率,获得粒径约600 nm的TATB棒状颗粒包覆在CL-20表面的结晶样品。SEM和XRD测试结果表明,由于超细TATB的表面效应,TATB均匀完整地包覆在C L-20的表面,形成一层致密的包覆层,其含量约为14%。由TG-DSC测试结果可以看出,CL-20&TATB包覆炸药具有良好的热稳定性。感度测试结果显示,该包覆炸药的感度远低于CL-20,接近于不敏感单质炸药LLM-105。