MIC/HMX复合含能材料的设计与制备方法研究(2)
由于复合含能材料中反应物的尺寸降低到纳米尺度以后，进而有效的增加各物质间的接触界面，从而有效的解决了传统复合含能材料由于颗粒大而传输速度慢的缺点，获得高能量密度和高释能速率的含能材料。
纳米复合含能材料可以实现含能材料的纳米化，使得解决超细粒子在制备 、贮存以及使用过程中，由于其比表面积大、表面能高、表面活性大而发生团聚或与其它物质发生吸现象。另外，纳米复合处理使得纳米复合含能粒子综合了各个单一成分的所有特点，实际上可以获得集多种特性于一身的新型含能材料，使得复合含能材料中反应物的尺寸降低到纳米尺度，进而有效的增加各物质间的接触界面，从而解决传统复合含能材料由于颗粒大而 (化学反应速率，传质和传热传输速度慢的问题，获得高能量密度和高释能速率的含能材料。
MIC的最主要特征是单位质量能量密度高和感度高，可以发生快速的放热反应，但是其缺点是不产生或只产生少量的气体。但是高性能武器的发展，不但要求含能材料向高能量、钝感化发展，而且要求含能材料在产生高温残渣的同时要有一定量的气体产生。一般的含能材料在满足能量需求时，燃烧产物的残渣量较大，产气量却都比较少。因此为了弥补MIC的这一弊端，需要寻找新的配方以适应现实当中的使用要求，本文向其中添加了炸药HMX。HMX是一类硝胺炸药，它的燃烧产物会产生大量的气体，因而可以用在含能材料中来调节气体的产量，这是由HMX单位质量能量密度和感度低、燃烧或爆炸后可以产生大量的气体的性质所决定的。国外很多研究者就是通过采用由铝热剂和奥克托今（HMX）所组成的点火药来进一步提高点火性能。其中俄罗斯在爆破作业中也应用到了由金属粉＋HMX＋氧化剂所组成的药剂，可见 HMX 在含能材料中能够发挥巨大的作用。但它究竟对高能点火的性能有多大改善，本文将对其从原子、分子两个层面开展MIC/HMX的复合含能材料的设计方法的研究，在其基础上进一步开展其制备的方法研究。
纳米级的MIC/HMX复合含能材料是由纳米铝热剂MIC和纳米级的奥克托今HMX复合而成的一种新型的复合纳米含能材料，其具有对环境无污染、发火性能良好、点火更为可靠等一系列的优点。纳米级的铝热剂MIC一般是由两种成分通过机械混合的方法而得到的，即纳米级尺度的氧化剂和纳米级尺度的还原剂，当其受到外界能量激励的条件下，由于其中的铝热剂会发生氧化还原反应，从而释放出大量的热。其中的MIC又常常可以称为亚稳态分子间的反应物（Metastable Intermolecular Composites，简称MIC），这是由它的反应机理（即基于分子间的相互扩散的作用）所决定的。MIC由于其中的铝热剂会发生氧化还原反应而释放出大量的热，而且它的能量释放迅速，因此引起了国内外的研究者对其极大的关注。常见的含能材料组分的反应理论的放热量可见表1.1所示，根据表1.1可知，Al/MoO3反应的理论的放热量明显要高于一般的常见的其它材料，因而本实验所采用的是MoO3。
表1.1金属/氧化物及金属/金属之间的化学反应理论的放热量
反应物 放热量/(kJ/g) 反应物 放热量/(kJ/g)
2Al + 3CuO 4.071 3Mg +Cr2O3 3.398
10Al + 3V2O5 4.565 4Mg + Fe3O4 4.318
2Al + MoO3 4.703 3Mg + CuO 4.606
3Mg + Fe2O3 4.640 Al + Ni 1.379
2B + Al 3.101 2Al + Zr 1.116