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材料基因组方法制备出钝感高能炸药分子

发布时间:2018-06-28 14:13:37  |  来源:  |  作者:

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科技日报绵阳6月27日电 (李翠影 记者盛利)记者27日从中国工程物理研究院化工材料研究所获悉,该所含能材料基因研究中心的含能分子创制团队已首次运用材料基因组方法,实现对新型钝感高能炸药分子的快速设计与筛选,并成功通过两步法制备一种新型钝感高能炸药分子,这是材料基因组思想首次在炸药研制领域的成功范例。目前,该研究成果已在线发表于《自然·通讯》。
 钝感和高能分别代表炸药安全性和毁伤能力,是一对负相关的性能指标,制备和应用钝感高能炸药(IHE)可实现现代武器系统高毁伤和高安全性,是世界各军事强国的追求。然而,实验试错的传统制备途径,存在着危险性大、成本高、效率低等问题,这给寻获钝感和高能的最佳平衡点带来了极大困扰。近年来,作为高能量密度材料科研领域的研究热点,从元素周期表中选出元素搭配成新的材料微观结构的“材料基因组”被认为是研发新材料的一种先进手段。
研究中,该团队创造性地将材料基因组工程思想应用到新型钝感高能炸药研发中,通过含能材料数据库分析、计算机辅助高通量设计与筛选,成功研发了一种新型钝感高能单质炸药(代号ICM-102,即2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物),该炸药分子室温实测密度1.95g/cm3,计算爆速9000m/s并且对撞击、摩擦、静电、等外界刺激钝感,同时具有高热稳定、低成本、易规模合成等优点,是一个极具潜力的钝感高能炸药。该研究工作也是国际上首次实现“含能材料基因科学”的研发新模式,大大加速了新型高性能单质炸药的研发效率,将有效推动未来含能材料学科的发展。