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摘要
含铝炸药因其高能量密度和压力输出而被广泛应用。为了调控和提高含铝炸药的二次燃烧反应和压力输出，以竹子的微观结构为灵感设计了具有分级结构的HMX/Al径向梯度药柱，使用3D打印技术制备了不同铝含量和不同铝颗粒尺寸的HMX/Al径向梯度结构药柱，研究了Al含量和粒径分布对HMX/Al梯度结构燃烧性能和压力输出的影响。结果表明，当HMX/n-Al(160 nm)径向梯度结构按照从中心层向外层Al的质量分数分别为10%、20%和30%分布时，内层的燃烧反应和火焰传播速度比外层更快；其密闭空间内由于气体释放而获得的压力（2337.61 k Pa）高于反向分布的梯度结构药柱。当HMX/Al径向梯度结构按照从中心层向外层Al粒径依次为10μm-Al,5μm-Al和n-Al分布时，梯度结构药柱的燃烧过程比较缓慢，可以看到单独铝颗粒的燃烧现象。当中间层为n-Al时，HMX/Al径向梯度结构具有最大的压力输出（1512.65 k Pa），高于均相的HMX/Al药柱；当中间层为10μm-Al时，获得了具有双重峰的压力输出。
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