含氮高能材料的发展前景

随着科技的发展,从N3到N11全氮化合物一直是科学家们的追求历程,高氮含能化合物是近年来发展起来的一类具有良好应用前景的新型含能材料,它具有高正生成热、高热稳定性的特点。作为新型的含能材料,高氮含能化合物主要应用于高能炸药,高能能源及储能与储热材料,其也成为现代武器中的常用能量载体,高能量、高稳定性和环境友好等特点,属于一类新型的高能量密度材料,必将成为含能材料领域的一个重要研究方向。

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      由于吡唑化合物(如氮五阴离子)具有非常可观的能量,吡唑化合物的运用已经逐渐变得广泛,在高能炸药、低感添加剂、安全钝感起爆药等领域有很好的应用前景。但在实际研发中,肯定会遇到一些问题,虽然氮五正离子已经成功合成,如N3N5 还未成功合成出,实际安全性能也不得而知,叠氮化合物的危险性也让储备变得十分困难,同时,室温下的稳定与否也加深了其在含能材料领域应用的未知性。

        为发挥氮杂环含能化合物在含能材料领域的最大应用潜力,必须对已有化合物的已知合成路线进行优化改进,增加工业生产合成产率和实验安全性,常对实验装置进行实验前检修,进而缩短合成周期,并实现工业化生产。

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        由上综述可知,与传统的含能材料相比较,部分新型氮杂环和全氮含能材料有着更为优良的理化性能和爆炸性能,目前的研究较好的反映了其应用前景,如今更应以实验和理论相结合,寻找新型高能钝感炸药,航空航天助推材料,在科研创新基础上的的新阶段炸药——能量和安全性能是对立的,应该满足能量和安全性的双重要求,高氮化合物以其优异的理化性能进入了化学家们的研究视线。在接下来的研究工作中,应在充分分析实验数据的基础上,判断各个结构单元、连接单元和取代基的性能优劣情况以及它们之间的相互影响,并用理论研究指导合成工艺,设计性能较好、合成路径简单的分子结构,使这些高氮含能化合物真正的在实际中得到应用。

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