【摘 要】
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层状结构含能材料因其高比表面积结构使得其具有能量释放速率高、燃烧效率大等优点,而且可产生增面燃烧,以及通过层间滑移降低感度,具有突出的应用前景。作为一种综合性能优异的单质炸药,1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）由于其特殊的对称分子结构和波形π堆积的层状晶体结构,可制备成性能优良的层状结构炸药。因此,本论文选用FOX-7作为研究目标,通过溶剂-非溶剂法在不同条件下制备了FOX-7纳米片
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层状结构含能材料因其高比表面积结构使得其具有能量释放速率高、燃烧效率大等优点,而且可产生增面燃烧,以及通过层间滑移降低感度,具有突出的应用前景。作为一种综合性能优异的单质炸药,1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）由于其特殊的对称分子结构和波形π堆积的层状晶体结构,可制备成性能优良的层状结构炸药。因此,本论文选用FOX-7作为研究目标,通过溶剂-非溶剂法在不同条件下制备了FOX-7纳米片层结构,研究了晶形控制剂的类型及用量对FOX-7结晶形貌及性能的影响,并探究其应用。论文的主要研究内容如下:（1）以硝化细菌纤维素（NBC）为结晶诱导剂,通过溶剂非溶剂法成功制备了片层自组装的FOX-7纳米结构。所制备的FOX-7样品的平均晶粒尺寸都小于40 nm。当NBC的添加量为5 wt%时,制备的FOX-7纳米片最薄,厚度为50-100 nm。与原料相比,所制备的FOX-7纳米片具有更高的表观热分解焓,且随着NBC含量的增加而增加。在FOX-7的结晶过程中,层状结构NBC对FOX-7晶体生长的诱导和限制作用最终导致了FOX-7纳米片自组装结构的形成;同时,NBC也参与了FOX-7纳米片的形成。当NBC含量为5wt%时,所制备的FOX-7纳米片显示出最低的撞击感度。（2）以DMF为溶剂,在不同类型的表面活性剂作为晶形控制剂的条件下制备了FOX-7纳米片。当表面活性剂为Tween-20和PVP时,所制备的FOX-7纳米片表面光滑,为纳米片层自组装堆垛结构,并且两种表面活性剂所作用的晶面不同,分别是（0 2 1）和（1 0 1）晶面。采用PVP表面活性剂所制备的样品放热更集中、能量释放效率高。此外,所制备的样品的表观活化能随着PVP浓度的增加而降低,其中n PVP:n FOX-7=1:10的样品的表观活化能相对于原料降低了33.24%。在FOX-7的结晶过程中,PVP诱导FOX-7形成纳米片后再沿（0 2 1）晶面定向堆叠。（3）将所制备的FOX-7纳米片与六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）通过机械混合和溶剂超声复合制备了FOX-7/CL-20复合含能材料。通过溶剂超声混合所制备的样品分散更均匀,CL-20分散在FOX-7纳米片表面或者片层间。所制备的FOX-7/CL-20相对于原料CL-20具有更高的热稳定性和能量释放效率。当添加5 wt%NBC所制备的FOX-7纳米片与CL-20制备成复合物后,其撞击感度降低效果最明显,其特性落高提高了15 cm。
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