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含能材料的粒度和形状在很大程度上影响着其感度和能量输出,含能材料球形化后机械感度降低,流散性能更好,装药密度变大;微纳米化后能量释放量和能量释放速率都会提高。本文采用静电喷雾-干燥法对含能材料进行了球形化和微纳米化。利用该方法制备复合球形化含能材料已经成为近年来研究的热点,是一个具有优良前景和巨大挑战性的研究领域。本文首先综述了静电喷雾-干燥理论,从液滴荷电机理、破碎机理和雾化过程机理进行了分析,讨论了干燥过程中溶剂挥发速率和相分离速率之间的关系对微球形貌和粒径的影响。以此理论为基础采用静电喷雾法制备了NC(硝化棉)微球,得出了制备NC微球的工艺条件,当溶剂为丙酮/乙醇(体积比1:1)混合溶剂,NC浓度为2.5%,电压为2025kV,接收距离为1015cm,进样速率为3mL/h时,可以制备出球形度完整、表面圆润且粒径分布均匀的微球。其次,采用静电喷雾法制备了NC/CL-20复合微球,通过控制实验条件,得到了13μm的复合微球,并探究了CL-20含量对微球粒径的影响。对该微球进行了红外光谱分析、X射线衍射分析、热分解反应动力学研究。结果显示复合微球中CL-20与NC之间只是物理复合;原料CL-20为ε晶型,而静电喷雾制备的复合微球中CL-20都是β晶型;几种复合微球的放热峰温均低于CL-20原料;NC/CL-20的活化能较原料降低了28.47kJ/mol。最后,利用静电喷雾法制备了Al/CuO/NC和Al/KIO4/NC复合MIC微球,探究了NC含量对Al/CuO/NC微球形貌和粒径的影响,利用X射线能谱仪(EDS)对Al/CuO/NC进行元素扫描分析,以考察微球中各组分分散的均匀性。对两种微球分别进行了热分析和密闭爆发器实验。通过静电喷雾法制备的复合微球的压力峰值是物理超声混合法制备的2倍左右。此外,对微球燃烧残渣进行了XRD测试和热分析,结果显示Al/CuO/NC燃烧残渣的成分为Cu、Cu2O、Al2O3和CuO;Al/KIO4/NC微球燃烧残渣的成分为KI、KIO3、Al2O3和KIO4。