作者:李晨阳 李翠影 来源: 中国科学报 发布时间:2019/4/11 9:40:28
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中物院化工材料研究所研发出新型绿色起爆药

 

本报讯(记者李晨阳 通讯员李翠影)近日,中国工程物理研究院化工材料研究所含能分子创制团队冯永安、邓沐聪等,成功获取了一种新型有机起爆药ICM-103,相关研究成果近日在线发表于《自然—通讯》。

起爆药是一种特殊的火药,对外界的微小刺激非常敏感,武器系统、卫星和隧道工程都离不开它。目前,应用最广泛的叠氮化铅(LA)和有机起爆药二硝基重氮酚(DDNP)等,都因含有重金属类、高氯酸类或硝基酚类物质,对人身安全和环境生态存在严重威胁。此外,现存起爆药还受到安全性差、合成方法复杂、稳定性不够等困扰。

研究人员从构建有机氮杂稠环结构入手,发明了特殊的“一锅法”,将高氮稠环骨架的构建、两个起爆所需“扳机键”基团的引入三个实验步骤合一,获取了新型有机绿色起爆药,命名为ICM-103。

ICM-103的分子结构中不含高氯酸根、重金属等高毒性成分,也不含苯、硝基酚等具有致畸、致癌、致突变生物毒性的结构。同时,这种起爆药的安全性也相应提高。

经检测,ICM-103的起爆能力与目前工业大规模应用的有机起爆药DDNP相当,理论预测其爆速为9100 m/s,爆压为35.12 GPa。

“ICM-103几乎符合商业应用的环保型有机起爆药的所有标准:不含金属和高氯酸根,具有高密度、高起爆力、环境耐性优、热稳定性良好、爆轰性能高等特点,并且合成成本低,方法易于放大。”论文通讯作者、中国工程物理研究院化工材料研究所研究员张庆华对《中国科学报》说。

《自然—通讯》审稿人指出,ICM-103的合成是一项极有意义的工作。这项工作提供了一种极具潜力的有机起爆药,对从事民用和国防应用的含能材料开发领域的研究人员来说,必将是一项值得重视的研究。

相关论文信息:DOI:10.1038/s41467-019-09347-y

《中国科学报》 (2019-04-11 第4版 综合)
 
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