第1章 緒論
1.1 概述
含能材料是武器的動力源和威力源,是武器係統實現遠程精確打擊和高效毀傷的物質基礎。現代武器裝備的更新換代離不開含能材料的發展,含能材料是武器裝備發展的關鍵技術、核心技術,同時也是國外對我國高度保密的技術。含能材料一般包括發射藥、推進劑和炸藥等。在含能材料中,聚閤物最主要的用途就是作為粘閤劑。粘閤劑是含能材料的重要組成部分,它是含能材料的基體和骨架,隻有在它的作用下,含能材料中其他組分纔能夠粘接在一起,從而使含能材料保持一定的幾何形狀和良好的力學性能。此外,它一般還能為發射藥和推進劑提供燃燒所需的C、H等元素。粘閤劑的性質既對含能材料的各種主要性能(如能量性能、力學性能、燃燒性能等)有著重要的影響,又決定瞭含能材料的成型加工工藝。
含能材料中最早使用的含能聚閤物是硝化縴維素,其在發射藥和固體推進劑發展的最初階段發揮瞭重要作用,目前仍然是發射藥和雙基類推進劑的主要粘閤劑。但是隨著現代武器裝備的不斷發展,人們對發射藥和推進劑的性能(尤其是能量性能)要求也越來越高。針對發射藥和推進劑高能量的要求,新型發射藥和推進劑應運而生。在單基和雙基發射藥的基礎上,為瞭提高能量,不斷加入高能固體填料,如黑索金(RDX)等高能炸藥,但發射藥的強度,尤其是低溫力學強度大幅度降低,製約瞭一些高能發射藥的應用。與以硝化棉為粘閤劑的雙基和改性雙基推進劑相比,復閤推進劑可以引入更高能量的高能添加劑以及氧化劑,從而使推進劑的能量水平大幅度提高,復閤推進劑發展曆程中所用的粘閤劑主要有聚硫橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯和端羥基聚丁二烯(HTPB)等,其中HTPB因其良好的力學性能和相容性目前仍在廣泛使用,近來又發展瞭能量水平更高的硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推進劑;目前的塑料粘結炸藥(PBX)也主要以HTPB為粘閤劑。HTPB和NEPE都屬於惰性粘閤劑,不利於進一步提高固體推進劑的能量,因此,迫切需要發展能量更高的新型粘閤劑。
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