活性金属配合物燃料的制备与性能研究

作者：许艺强; 暴丽霞; 雷国荣; 李志敏^*; 张建国; 张同来

来源：火炸药学报, 2021, 44(05): 615-622.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.202105002

• 物理化学
• 活性燃料
• 活性金属配合物
• 推进剂
• 二氰胺阴离子复合含能材料

为探索新型活性燃料,以高还原性的二氰胺阴离子为基,结合含氮配体1-甲基-1,2,4三唑和过渡金属中心Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd,制备出6种活性金属配合物燃料;通过红外光谱、X射线单晶衍射和粉末衍射对其结构进行了表征;采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)对配合物的热分解过程进行了分析,并测试了机械感度;利用氧弹量热仪测定了燃烧热,并计算生成焓;将6种活性金属配合物与高氯酸铵(AP)以质量比为1∶4混合,制备出混合含能材料并用DSC进行热分析,采用EXPLO5计算了混合物的爆轰参数。结果表明,Mn、Zn、Cd配合物的分解峰温度为210.9～395.1℃;撞击感度均大于40J,摩擦感度大于360N,表明对机械钝感;6种配合物中,Co的配合物的最大燃烧热为9623.2kJ/mol, Cu的配合物有最大的生成焓为1731.9kJ/mol; 6种含能混合物分解峰温为295.9～384.1℃;安全性能好,最小撞击感度和摩擦感度值分别为34J和288N;爆轰性能均优于TNT;燃速可达到18.5mm/s;理论计算每百克产气量最高可达3.37mol,表明活性金属配合物有潜力用于一些复合含能材料的燃料组分。

• 单位
  北京理工大学; 爆炸科学与技术国家重点实验室