[發(fā)明專利]一種g-C3N4基復(fù)合含能材料的制備方法

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• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112898103A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金波;彭汝芳;宋曉敏;黃琪;張青春
• 申請（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 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(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

本發(fā)明公開了一種g?C₃N₄基復(fù)合含能材料的制備方法，分別采用簡單的物理研磨，原位還原和靜電自組裝方法，將g?C₃N₄與炸藥按一定質(zhì)量比進行物理研磨得到復(fù)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(fù)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(fù)合材料3。本發(fā)明將g?C₃N₄與GO結(jié)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(fù)合材料，利用g?C₃N₄與GO的高穩(wěn)定性，高導(dǎo)熱性和潤滑性，從而鈍化含能材料的機械感度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于含能材料復(fù)合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及g-C₃N₄基復(fù)合含能材料的制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭環(huán)境下，為了滿足現(xiàn)代武器裝備高性能的軍事需求，武器裝備系統(tǒng)對單質(zhì)含能材料的綜合性能提出了更高的要求。迫切需要發(fā)展低感度、高安全性的含能材料，除了要關(guān)注含能材料的機械感度、電火花感度等對含能材料安全性的影響，同時也應(yīng)考慮含能材料的能量性質(zhì)，保證其高能量特性。因此，如何制備高能低感含能復(fù)合材料是目前單質(zhì)炸藥改性研究領(lǐng)域最關(guān)注的課題之一。

高敏感單質(zhì)材料的常用改性方法主要有共晶和包覆，相比于共晶改性中極易出現(xiàn)的晶型轉(zhuǎn)變問題，對敏感炸藥表面進行有效包覆是降低其機械感度更為可取的方式，傳統(tǒng)的包覆技術(shù)普遍存在炸藥表面不均勻、包覆材料與單質(zhì)炸藥結(jié)合作用力弱、能量損失等不足。基于此，開發(fā)制備兼具高能量性能和高安全性的含能復(fù)合材料，使其更好地運用到軍工系統(tǒng)中，這將對含能材料實際應(yīng)用發(fā)展具有重大的意義。

碳材料因為其豐富的尺寸結(jié)構(gòu)和獨特的微觀形貌使其賦予優(yōu)異的電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、光學(xué)特性。其中氧化石墨烯由于自身豐富的含氧官能團和共軛結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出突出的熱導(dǎo)性和潤滑性，適用于高敏感性單質(zhì)炸藥材料的表面包覆改性，數(shù)十年來引起了不少學(xué)者的密切關(guān)注與研究。雖然表面包覆石墨烯材料已被證實可以有效提高含能材料的安全性能，但是石墨烯材料的碳含量較高，容易造成包覆后出現(xiàn)炸藥能量損失，包覆率低等缺陷，因此迫切尋求新的降感劑不僅具有降感作用，同時可以彌補含能材料的能量性能。因此，采用制備g-C₃N₄基復(fù)合含能材料對于改善高敏感炸藥的綜合性能具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提出一種g-C₃N₄基復(fù)合含能材料的制備方法，以解決硝銨炸藥自身存在較差穩(wěn)定性，較低機械感度和包覆后炸藥樣品能量損失的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種g-C₃N₄基復(fù)合含能材料的制備方法，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(zhì)量比進行物理研磨得到復(fù)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(fù)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(fù)合材料3；通過上述方法將g-C₃N₄與GO結(jié)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(fù)合材料，利用g-C₃N₄與GO的高穩(wěn)定性，高導(dǎo)熱性和潤滑性，從而鈍化含能材料的機械感度。

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(jīng)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(zhì)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(fù)合材料1；