含能材料前沿導(dǎo)論

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 含能材料研究現(xiàn)狀 2
1.3 含能材料前沿發(fā)展方向 9
1.3.1 鈍感高能材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新理論 9
1.3.2 含能材料制備新技術(shù) 11
1.3.3 含能材料應(yīng)用新范疇 11
參考文獻(xiàn) 13
第2章 含能材料性能理論研究 14
2.1 含能材料關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算 14
2.1.1 密度預(yù)估 14
2.1.2 生成焓計(jì)算 15
2.1.3 爆熱計(jì)算 18
2.2 含能材料感度預(yù)估 20
2.2.1 量子力學(xué)方法 21
2.2.2 定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)相關(guān)性法 22
2.3 含能材料力學(xué)性能 25
2.3.1 力學(xué)性能測試方法 25
2.3.2 力熱耦合機(jī)制 31
2.3.3 結(jié)構(gòu)形變模擬 32
2.4 含能材料反應(yīng)活性理論研究 37
2.4.1 分子動(dòng)力學(xué)理論及發(fā)展現(xiàn)狀 37
2.4.2 含能材料在極端條件下的化學(xué)反應(yīng) 38
2.5 含能材料爆轟性能理論研究 42
2.5.1 爆轟性能理論計(jì)算基礎(chǔ) 43
2.5.2 爆轟性能預(yù)估軟件 44
參考文獻(xiàn) 45
第3章 含能材料的合成與制備 56
3.1 傳統(tǒng)有機(jī)含能材料 56
3.1.1 高能硝胺化合物 56
3.1.2 鈍感硝基化合物 59
3.1.3 含能增塑劑 76
3.1.4 含能催化劑 82
3.2 含能離子液體 84
3.2.1 唑類含能離子液體 84
3.2.2 季銨鹽類含能離子液體 89
3.2.3 其他含能離子液體 90
3.3 高氮及全氮化合物 94
3.3.1 高氮化合物 94
3.3.2 全氮化合物 109
3.4 硝基芳烴化合物 114
3.4.1 離子液體中制備 114
3.4.2 無機(jī)固體酸催化作用下制備 118
3.4.3 過渡金屬及鑭系金屬鹽作用下制備 121
3.5 含能配合物 123
3.5.1 高氯酸類含能配合物 123
3.5.2 疊氮類含能配合物 126
3.5.3 硝酸類含能配合物 127
3.5.4 硝基酚類含能配合物 128
3.5.5 配位中心的作用 130
3.6 亞穩(wěn)態(tài)分子間復(fù)合物 131
3.6.1 制備方法 131
3.6.2 基于金屬氧化物的MICs 132
3.6.3 基于氟聚物的MICs 134
3.6.4 基于碘氧化物或碘酸鹽的MICs 136
3.7 金屬有機(jī)框架含能材料 141
3.7.1 中性MOFs 141
3.7.2 陽離子型MOFs 150
3.7.3 陰離子型MOFs 151
參考文獻(xiàn) 153
第4章 含能材料的釋能規(guī)律 169
4.1 含能材料熱分解動(dòng)力學(xué) 169
4.1.1 基辛格法 169
4.1.2 等轉(zhuǎn)化率法 170
4.2 熱分解反應(yīng)物理模型計(jì)算方法 171
4.2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头?171
4.2.2 聯(lián)合動(dòng)力學(xué)分析法 173
4.2.3 樣品受控?zé)岱治龇?174
4.3 含能材料熱分解機(jī)理 174
4.3.1 分解機(jī)理研究方法 174
4.3.2 推進(jìn)劑分解產(chǎn)物與燃燒模型 175
4.3.3 熱分解及燃燒機(jī)理的理論研究 176
4.4 含能材料燃燒特性 180
4.4.1 含能材料點(diǎn)火 180
4.4.2 鋁粉氧化燃燒過程 182
4.4.3 鋁粉燃燒效率影響因素 187
4.4.4 固體推進(jìn)劑燃燒性能調(diào)控 191
4.5 含能材料燃燒轉(zhuǎn)爆轟 195
4.5.1 燃燒轉(zhuǎn)爆轟的研究方法 196
4.5.2 燃燒轉(zhuǎn)爆轟影響因素 199
4.5.3 燃燒轉(zhuǎn)爆轟機(jī)理 202
4.6 極端條件下含能材料的響應(yīng) 203
4.6.1 極端條件的分類 203
4.6.2 超高壓制備技術(shù) 205
4.6.3 含能材料高壓響應(yīng) 209
參考文獻(xiàn) 214
第5章 含能材料的改性 225
5.1 含能材料顆粒的表面改性 225
5.1.1 晶體的表面無缺陷處理 225
5.1.2 晶體表面惰性包覆 226
5.2 含能材料的摻混改性 228
5.2.1 金屬氧化物摻混含能復(fù)合物 228
5.2.2 雜化復(fù)合含能晶體 230
5.3 含能材料的重結(jié)晶與共晶 231
5.3.1 材料晶體學(xué)基本理論 231
5.3.2 含能材料重結(jié)晶技術(shù) 232
5.3.3 含能材料共晶技術(shù) 234
5.4 含能材料的納米化改性 240
5.4.1 納米含能材料的優(yōu)勢(shì) 240
5.4.2 納米單質(zhì)含能材料 242
5.5 碳納米材料改性含能材料 243
5.5.1 碳納米管基含能材料 243
5.5.2 氧化石墨烯基含能材料 256
5.5.3 石墨烯基含能材料 262
5.5.4 熱解碳改性含能材料 264
5.5.5 功能化富勒烯含能材料 265
參考文獻(xiàn) 272
第6章 復(fù)合含能材料的配方設(shè)計(jì)及應(yīng)用 283
6.1 高能固體推進(jìn)劑 283
6.1.1 NEPE高能固體推進(jìn)劑 283
6.1.2 CL-20高能固體推進(jìn)劑 285
6.1.3 HNF高能固體推進(jìn)劑 286
6.1.4 ADN高能固體推進(jìn)劑 289
6.1.5 含儲(chǔ)氫材料的高能固體推進(jìn)劑 293
6.2 綠色液體推進(jìn)劑 295
6.2.1 綠色單組元液體推進(jìn)劑 295
6.2.2 綠色雙組元液體推進(jìn)劑 300
6.2.3 高能原子液體推進(jìn)劑 303
6.3 低煙焰發(fā)射藥 304
6.3.1 低焰發(fā)射藥 304
6.3.2 低煙發(fā)射藥 307
6.4 聚合物炸藥 310
6.4.1 聚合物炸藥概述 310
6.4.2 基于RDX的PBX 310
6.4.3 基于HMX的PBX 311
6.4.4 基于CL-20的PBX 313
6.4.5 基于TATB的PBX 314
6.5 火工藥劑 315
6.5.1 火工藥劑概述 315
6.5.2 點(diǎn)火藥 316
6.5.3 照明劑 319
6.5.4 延期藥 322
6.5.5 煙霧劑 324
參考文獻(xiàn) 325
第7章 含能材料的安全與環(huán)保要求 331
7.1 感度 331
7.1.1 機(jī)械感度 331
7.1.2 靜電火花感度 333
7.1.3 沖擊波感度 333
7.1.4 能量密度與安全性的制約關(guān)系 334
7.1.5 感度理論及內(nèi)在機(jī)制 336
7.2 相容性與安定性 339
7.2.1 相容性和安定性的評(píng)價(jià)方法 339
7.2.2 相容性研究現(xiàn)狀 342
7.3 易損性 344
7.3.1 低易損性彈藥的研究背景 344
7.3.2 低易損性彈藥的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 346
7.3.3 低易損性彈藥的現(xiàn)狀 347
7.4 含能材料的毒性與環(huán)保含能材料 347
7.4.1 含能材料毒性內(nèi)涵 347
7.4.2 含能材料環(huán)保原料 349
7.4.3 環(huán)保型含能材料 352
7.5 含能材料的綠色工藝 355
7.5.1 綠色制造技術(shù)概述 355
7.5.2 綠色合成工藝 356
7.5.3 綠色制造工藝 358
7.6 廢舊含能材料的回收利用 359
7.6.1 廢舊含能材料的來源和性質(zhì) 359
7.6.2 廢舊含能材料的再利用途徑 360
7.6.3 廢舊含能材料的回收再利用技術(shù) 361
參考文獻(xiàn) 364
附錄 369
A1 國外主要含能材料研究機(jī)構(gòu)簡介 369
A2 重要學(xué)術(shù)會(huì)議 380