[发明专利]一种RDX-Al复合含能材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种RDX‑Al复合含能材料及其制备方法和应用，属于含能材料技术领域。本发明采用喷雾干燥方法将炸药组分(环三亚甲基三硝胺和粘结剂)包覆在铝粉上，形成致密的核壳结构金属复合含能材料粒子，能够使炸药与铝粉均匀复合在一起，解决了传统含铝炸药制备过程中存在的组分混合不均匀问题，使组分间紧密结合，减少各组分间的传质和传热距离，增强组分间的反应速率；同时，炸药组分在铝粉表面的沉积包覆可防止铝粉粒子间的直接接触，达到对铝粉表面改性的目的，缓解铝粉团聚行为，显著提高了含铝炸药的爆轰性能和安全性能。

技术领域

本发明涉及含能材料技术领域，尤其涉及一种RDX-Al复合含能材料及其制备方法和应用。

背景技术

含铝炸药属于混合炸药中含金属炸药的一种，由于铝粉的加入，使其相比普通单质炸药，具有更高的爆热、爆温与独特的爆炸燃烧特性。自1897年含铝炸药首次被Deissler发现后，它就开始广泛应用于军事、航天和采矿等领域中。尤其是在军事领域，世界各国针对不同应用场景，相继研发了各种不同配方的含铝炸药，以实现特定的毁伤目的，如在防空弹药、穿甲弹药、水雷和鱼雷等武器中，含铝炸药都能发挥不错的效能。

目前，含铝炸药的制备方法主要有机械干混法、水悬浮法、直接法、冲击凝胶法和沉淀法等。然而，由于纳米铝粉具有较大的比表面积及表面活性，易于吸附发生团聚，传统工艺制备的含铝炸药组分间混合不均匀，而含铝炸药各组分混合均匀性直接影响其装药密度和爆轰性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种RDX-Al复合含能材料及其制备方法和应用，解决了含铝炸药组分混合不均匀的技术难题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种RDX-Al复合含能材料，以质量百分含量计，包括以下组分：96～98％主体炸药，2～4％粘结剂；所述主体炸药由环三亚甲基三硝胺和铝粉组成；所述RDX-Al复合含能材料通过喷雾干燥法制成。

优选的，所述环三亚甲基三硝胺和铝粉的质量比为67:31～58:40。

优选的，所述粘结剂包括氟橡胶F2602；所述铝粉的粒径为100～200nm。

优选的，所述RDX-Al复合含能材料为核壳结构，所述RDX-Al复合含能材料包括铝粉和包覆于所述铝粉表面的炸药组分。

本发明提供了上述技术方案所述RDX-Al复合含能材料的制备方法，包括以下步骤：

将环三亚甲基三硝胺和粘结剂溶于有机溶剂，得到环三亚甲基三硝胺-粘结剂溶液；

将所述环三亚甲基三硝胺-粘结剂溶液和铝粉混合，进行分散，得到分散悬浮液；

将所述分散悬浮液进行喷雾干燥，得到RDX-Al复合含能材料。

优选的，所述有机溶剂为丙酮和/或乙酸乙酯。

优选的，所述分散悬浮液中，所述环三亚甲基三硝胺、铝粉和粘结剂的总质量与有机溶剂的总质量的质量比为1:99～2:98。

优选的，所述分散包括依次进行的超声分散和搅拌分散，所述超声分散的时间为3～10min，所述搅拌分散的时间为20～30min，所述搅拌分散的速度为400～500r/min。

优选的，所述喷雾干燥的入口温度为60～80℃，氮气流量为357～473L/h，进料速率为4.5～7.5mL/min。

本发明提供了上述技术方案所述RDX-Al复合含能材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的RDX-Al复合含能材料在军事、航天或采矿领域中的应用。