我国含能材料领域取得重大成果,有望提升改善军用火炸药能量水平

时间:2019-10-08 18:27:24 作者:兜山板岜网 手机订阅 参与评论(0) 【投稿】

科技日报记者张晔通讯员代成

本报记者卢静

全氮含能物质是近些年发展起来的新一代含能材料。因为基本都由氮组成,这类物质爆炸产物主要是氮气,从环保角度来讲清洁无污染,而且氮气不易被检测,在军事上也具有低信号的优点。

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在刚刚过去的七夕之夜,《自然》杂志首次刊发了我国在含能材料领域的研究成果,南京理工大学陆明教授课题组的论文《系列水合五唑金属盐含能化合物》,表明我国在全氮含能物质方面取得重大突破,对于推动氮化学和超高能含能材料的发展,提升改善制约我国武器装备整体性能的火炸药能量水平,具有非常重要的科学意义。

该论文为我国含能材料研究领域首次在《自然》发表基础科学论文,也是继今年1月27日,南京理工大学制备得到了在室温下稳定的含有N5ˉ离子的盐,并将相关成果刊发《科学》杂志后,在该领域的又一次重大突破,这标志了我国含能材料基础研究的一些研究方向处于国际前沿。(科技日报南京8月29日电)

中国残联表示,“百人推介计划”旨在促进残疾人事业更好发展,更好地宣传残疾人书画艺术取得的成就,推动社会对残疾人艺术的理解和关注,丰富和活跃残疾人的精神文化生活,从而让更多残疾人书画爱好者在社会主义文化建设中实现自己人生伟大理想,伟大抱负,坚定勇敢有尊严地被社会认可。

“点球大战”第一轮,特谢拉率先命中,但权健外援莫德斯特的点球偏出了立柱,苏宁占据比分和心理优势。此后第二、三、四轮,双方球员都未出现闪失,关键的第五轮,苏宁帕莱塔踢飞点球,而权健维特塞尔主罚中的,双方重回同一起跑线。随后的第六、七、八轮,双方先后命中。第九轮,苏宁小将黄紫昌先手罚进,但权健储今朝踢飞点球,比赛就此结束,权健在“点球大战”中7:8告负,最终总比分9:10输给苏宁,无缘足协杯八强。(完)

但是,限制全氮含能物质应用的主要因素在于稳定化合物的合成。多氮材料中氮以高压聚合态形式存在,通常情况下只有当其他元素能够提供稳定作用时才能比较稳定地存在。因而,世界各国制备稳定存在的N5ˉ离子及其盐类的研究工作一直没有取得实质性进展。

通过研究还发现,N5-离子可以通过离子或共价相互作用与金属阳离子配位,与水的氢键相互作用来稳定。该系列含能的金属-N5-配合物,除了五唑钴配合物外,其它4个五唑金属配合物具有分解温度高于100℃的良好热稳定性。鉴于其稳定性和能量特性,五唑金属配合物可以作为一类潜在的、新的高能量密度材料,或能用来开发仅由氮元素组成的超高能全氮材料。N5-离子在其键合相互作用方面的适应性,将为探索其它多种N5-配合物,例如新型金属茂的氮基类似物,非金属元素稳定的N5-配合物,以及高氮含能材料,提供科学依据和理论支撑。

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更重要的是,全氮结构本身亚稳定,容易分解并释放出大量的能量,因此有望成倍提高火炸药的能量水平(是TNT的3倍以上),成为新一代超高能含能材料的典型代表,即所谓的N2炸弹,受到世界各国的重视,也是未来国家核心军事能力和军事技术制高点的重要标志。

陆明课题组研究首次制备了全氮五唑阴离子的钠、锰、铁、钴和镁盐水合物,通过它们的单晶结构,系统地揭示了全氮五唑阴离子与金属阳离子的相互配位作用、与水的氢键作用,以及热稳定性规律,为研究全氮五唑阴离子与全氮阳离子组装,形成离子型全氮化合物材料,奠定了有力的科学基础支撑。

从中国古代四大发明之一的黑火药,到19世纪诺贝尔发明的硝化甘油炸药,再到曾经的炸药之王三硝基甲苯(TNT),以及近数十年开发的高能炸药黑索金、奥克托金和CL-20。火炸药的发展与国防工业和国民经济一直息息相关,大到航天航空火箭推进、导弹炮弹射程威力等国防命脉的前沿领域,小到开山修路爆破、深井石油开采甚至是烟花爆竹等民用领域,都需要火炸药来提供“充足的能量”。火箭想要飞得更远、弹药想要炸的更狠,烟花要更安全环保,从根源上来讲,火炸药的能量水平起着关键作用。