含能材料能量-安全性间矛盾及低感高能材料发展策略

能量与安全性是含能材料最重要的两个性能, 但人们通常认为它们二者之间存在不可避免的本质矛盾, 即能量-安全性间的矛盾(E& S矛盾):能量越高, 安全性越差。本文结合一些反例, 对其进行了探讨, 发现这一矛盾并非时时存在: E& S矛盾在分子水平上表现得最为突出, 显示出其本质性; 在晶体和混合物水平上, E& S矛盾可以极大程度地缓和。由于含能材料的能量与安全性分别主要决定于其分解的热力学与动力学, 因此, E& S矛盾主要是含能材料分解的热力学与动力学间的矛盾。就此, 提出了发展低感高能炸药的策略, 即可通过提高含能分子的化学储能及分子堆积系数来提高能量; 而通过晶体工程和复合技术分别来改善分子堆积结构和界面结构, 以降低外界刺激能量转化为引发含能材料最终分解能量的效率, 从而降低感度