[發明專利]一種由1064nm激光直接起爆的鎘基含能金屬有機框架、制備方法及應用

在審

• 申請號: 202011189846.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112280055A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張祺;陳東;李洪珍
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C06C15/00;C06C7/02
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 趙以鵬

本發明公開了一種由1064nm激光直接起爆的鎘基含能金屬有機框架、制備方法及應用，其化學式是[Cd(BTO)(H₂O)]_n，式中BTO為5,5'?聯四唑?1,1'?二氧負離子配體。包括以下步驟：步驟1：含能金屬有機框架材料[Cd(BTO)]_n的制備；步驟2：基于含能金屬有機框架材料[Cd(BTO)]_n的激光雷管制作；步驟3：利用1064nm納秒激光器進行激光直接起爆性能實驗，獲得起爆特征參數。

技術領域

本發明涉及新型含能材料技術領域，更具體的說是涉及一種由1064nm激光直接起爆的鎘基含能金屬有機框架、制備方法及應用。

背景技術

使用激光火工品是提高武器系統安全可靠性的重要途徑之一。火工藥劑感度有兩個顯著的特點：(1)不同火工藥劑對某一外界作用的敏感程度有很大的差別；(2)相同火工藥劑對不同形式的初始刺激能具有一定的選擇性。激光敏感藥劑應具備對輸入激光刺激能敏感，而對環境(如機械，熱，電磁輻射等)刺激能鈍感的特性，從本質上提高了火工品的安全性和可靠性。

目前，用于研究激光感度的起爆藥主要有高氯酸·五氨·2-(5-氰基四唑)合鈷(III)(簡稱CP)和高氯酸·四氨·雙(5-硝基四唑)合鈷(III)(簡稱BNCP)。由于在合成過程中產生氰氣，CP現已停止生產，完全由BNCP來代替。BNCP的激光感度受粒度，晶型等物理因素影響較大，需要加入感光劑提高其激光感度，而且還存在其他一些安全性方面的缺陷，并不是一種非常理想的激光敏感起爆藥。因此，需要尋找一種性能優良的激光敏感起爆藥。

許多配位化合物都具有對光敏感的特征。5-肼基四唑是四唑環骨架C原子的H被肼基所取代,其氮量高,熱焓高,含氮量高達84％。當配合物以5-肼基四唑為配體，Cu，Co，Cd，Ni和Hg等金屬離子為中心離子，對激光較為敏感。鑒于此，我們在此專利中公開一種基于Cd離子的含能金屬有機框架材料，其對1064納米激光具有十分優異的響應，是一種具有實際應用前景的新型激光光敏藥劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由1064nm激光直接起爆的鎘基含能金屬有機框架、制備方法及應用，本發明利用化學式為[Cd(BTO)(H₂O)]_n的鎘基含能金屬有機框架材料作為激光直接起爆用主要材料，配合適當比例的副劑獲得具有高激光靈敏度的適用于直接激光點火的新型火工品藥劑，并測試了其在不同配方比例和壓制狀態下的起爆特性，其是一種潛在的無鉛激光直接起爆藥劑。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種由1064nm激光直接起爆的鎘基含能金屬有機框架，其化學式是

[Cd(BTO)(H₂O)]_n，式中BTO為5,5'-聯四唑-1,1'-二氧負離子配體

本發明還提供了一種由1064nm激光直接起爆的鎘基含能金屬有機框架的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：制備5,5'-聯四唑-1,1'-二氧羥銨鹽溶液

5,5'-聯四唑-1,1'-二氧羥銨鹽與去離子水混合形成渾濁液體，然后加熱至溫度50℃～70℃，并在該溫度下攪拌至5,5'-聯四唑-1,1'-二氧羥銨鹽完全溶解；

步驟2：制備無機金屬鎘鹽溶液

將無機金屬鎘鹽溶解于無水乙醇中；

步驟3：制備隔離層混合液

按照一定體積比取無水乙醇和水混合，作為隔離層混合液；

步驟4：制備[Cd(BTO)(H₂O)]_n晶體