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共晶是不同种类的分子 ( 两种或两种以上 ) 通过氢键等分子间相互作用,形成具有特定结构和性能的多组分分子晶体,不同含能材料形成共晶可以有效改善炸药的感度、安全性等性能[1]。
Aakery 等[2]进一步细化 了这一概念,认为共晶是在常温下为固体的不同种类分子反应所得;Desiraju[3]和 Dunitz[4]认为共晶是一个混合晶体, 或者是在一个晶体中包含两种不同的分子,Andrew[5]认为共晶仅仅作为多组分分子晶体的同义词,对 Aakeroy 的 固态反应物提出了异议。
尽管目前对共晶的概念还没有一个公认的准确的定 义,但绝大部分研究者还是认同共晶为不同种类 ( 两种或者两种以上 ) 的分子通过氢键等分子间相互作用,形成具有特定结构和性能的多组分分子晶体。
针对目前高能炸药的改性需求共晶在含能材料领域中的应用具有巨大的潜力。
现有的研究主要有两个方向:一是设计和合成新型含能化合物,以制备新型单质炸药,该方向存在着研究周期长、短时间较难取得突破的问题;另一个方向就是对现有的含能材料进行综合改性[1]。
含能材料改性的方法主要有 3 种:一是炸药颗粒的纳米化和纳米结构化[6];二是对高能炸药进行包覆和复合;三是对炸药的晶体品质进行改进,即通常的从分子层面把不同炸药分子混合形成共晶。
较之前两种改性方法,共晶改性可以在不破坏原有含能材料分子化学结构前提下,根本改变含能材料的内部组成和结晶结构,改性效果更加显著,具有巨大的发展潜力。
用于共晶表征的方法有很多种,常用的有 X 射线衍射法、差热扫描量热法(DSC)和光谱检测等。
X 射线衍射法是晶体表征最常见、最重要的方法之一,主要分为单晶 X 射线衍射法和粉末 X 射线衍射法。
单晶 X 射线衍射是确认晶型最准确的方法,可以得到晶体微观结构三维图和晶胞常数,但测试样品必须是单晶,且对其尺寸、结晶度和光泽度都有所要求,因此较难实现。
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