[發明專利]一種g-C3N4基復合含能材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110069904.X
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112898103A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 金波;彭汝芳;宋曉敏;黃琪;張青春
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C06B31/28
• 分類號: C06B31/28;C06B23/00
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

1.一種g-C₃N₄基復合含能材料的制備方法，其特征在于，分別采用物理研磨，原位還原和靜電自組裝方法，將g-C₃N₄與炸藥按一定質量比進行物理研磨得到復合材料1，通過原位還原將超聲后的g-C₃N₄與GO包覆在炸藥晶體表面得到復合材料2，利用聚乙烯亞胺的高陽離子特性對硝銨炸藥表面改性，進而通過靜電自組裝方法得到復合材料3；

通過上述方法將g-C₃N₄與GO結合共同降感硝銨炸藥晶體，得到同時具有降感作用和高能量性能的硝銨炸藥復合材料，利用g-C₃N₄與GO的高穩定性，高導熱性和潤滑性，從而鈍化含能材料的機械感度。

2.如權利要求1所述的g-C₃N₄基復合含能材料的制備方法，其特征在于，該方法的具體步驟是：

步驟一：以尿素為原料將坩堝置于馬弗爐中，經550℃高溫煅燒后得到淺黃色粉體g-C₃N₄；

步驟二：將炸藥原料和步驟一的g-C₃N₄材料按質量比為99/1，98/2，97/3的比例進行混合，放入研缽研磨均勻后得到物理研磨后的復合材料1；

步驟三：將氧化石墨烯GO和步驟一的g-C₃N₄材料分散在去離子水中，超聲分散均勻后得到GO和g-C₃N₄的懸浮液；

步驟四：按照硝銨炸藥：g-C₃N₄：GO不同質量比的比例加入適量硝銨炸藥于步驟三的懸浮液中，超聲分散處理后得到含有硝銨炸藥、g-C₃N₄和GO懸浮液的混合液，所述混合液中硝銨炸藥、g-C₃N₄和GO的質量比為97/3/0，97/0/3，97/2/1；

步驟五：在步驟四得到的混合液中加入水合肼，所述水合肼的質量分數為80%，在油浴100℃下以400r/min的轉速攪拌2h，冷卻至室溫后抽濾，用室溫去離子水沖洗多次，放入真空干燥箱干燥得到以g-C₃N₄和GO為降感劑的硝銨炸藥復合含能材料2；

步驟六：將硝銨炸藥和g-C₃N₄超聲分散在去離子水中，滴加聚乙烯亞胺水溶液，室溫下以400r/min的轉速攪拌反應2h，得到含有硝銨炸藥、g-C₃N₄和PEI的混合液；

步驟七：在步驟六的混合液中滴加GO分散液，室溫下以400r/min的轉速攪拌反應2h，得到含有硝銨炸藥、g-C₃N₄、PEI和GO的混合液，所述含有硝銨炸藥、g-C₃N₄和GO的質量比為97/3/0，97/0/3，97/2/1；

步驟八：在步驟七的混合液中加入水合肼，所述水合肼的質量分數為80%，在油浴100℃下以400r/min反應2h，冷卻至室溫后抽濾，用室溫去離子水沖洗多次，放入真空干燥箱干燥得到以PEI作為炸藥表面改性劑，g-C₃N₄和GO為降感劑的硝銨炸藥復合含能材料3。

3.如權利要求2所述的g-C₃N₄基復合含能材料的制備方法，其特征在于：所述硝銨炸藥包括但不限于：環四亞甲基四硝胺HMX、雙環奧克托今BCHMX、環三亞甲基三硝胺RDX或六硝基六氮雜異伍茲烷CL-20。

4.如權利要求2所述的g-C₃N₄基復合含能材料的制備方法，其特征在于：所述聚乙烯亞胺包括但不限于：600、1800或10000分子量的聚乙烯亞胺。