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第1章 绪论 1

1.1 含能材料的定义 1

1.2 含能材料的主要分类及内涵 1

1.3 含能材料的地位和作用 2

1.4 含能材料的基本性能特征 2

1.4.1 单质含能材料的基本性能特征 2

1.4.2 混合含能材料的基本性能特征 4

1.5 对含能材料的应用要求 6

1.5.1 对混合含能材料的应用要求 6

1.5.2 对单质含能材料的功能要求 7

1.6 新型含能材料的发展趋势 10

参考文献 11

第2章 高氮化合物 13

2.1 概述 13

2.2 叠氮类高氮化合物 14

2.2.1 叠氮三嗪类高氮化合物 14

2.2.2 叠氮四嗪类高氮化合物 17

2.2.3 叠氮七嗪类高氮化合物 18

2.2.4 叠氮嘧啶类高氮化合物 19

2.2.5 叠氮三唑类高氮化合物 21

2.2.6 叠氮四唑类高氮化合物 22

2.3 氨基类高氮化合物 23

2.3.1 氨基四嗪类高氮化合物 23

2.3.2 氨基呋咱类高氮化合物 24

2.3.3 氨基三唑类高氮化合物 24

2.3.4 氨基四唑类高氮化合物 25

2.4 硝基类高氮化合物 26

2.4.1 硝基三唑类高氮化合物 26

2.4.2 硝基四唑类高氮化合物 29

2.4.3 硝基呋咱类高氮化合物 31

2.5 高氮化合物的发展趋势 32

参考文献 33

第3章 全氮化合物 37

3.1 概述 37

3.2 N3结构的全氮衍生物 38

3.3 N4结构全氮衍生物 38

3.4 N5结构全氮衍生物 42

3.4.1 N5阳离子 42

3.4.2 N5阴离子 45

3.5 N6结构全氮衍生物 49

3.6 N7结构全氮衍生物 49

3.7 N8结构全氮衍生物 50

3.8 N9结构全氮衍生物 51

3.9 N10结构全氮衍生物 51

3.10 N11结构全氮衍生物 51

3.11 N12结构全氮衍生物 51

3.12 N13结构全氮衍生物 52

3.13 N20和N60 52

3.14 聚合氮 53

3.15 氮原子簇 54

参考文献 55

第4章 含能离子液体 60

4.1 概述 60

4.2 含能离子液体的分子设计 64

4.3 含能离子液体的合成 66

4.3.1 咪唑类含能离子液体 66

4.3.2 三唑类含能离子液体 67

4.3.3 四唑类含能离子液体 74

4.3.4 五唑类含能离子液体 77

4.3.5 四嗪类含能离子液体 78

4.3.6 胍类含能离子液体 79

4.4 含能离子液体的性能 81

4.4.1 熔点 81

4.4.2 密度 83

4.4.3 能量性能 85

4.5 含能离子液体的应用 87

4.5.1 在气体发生剂中的应用 87

4.5.2 在推进剂中的应用 88

4.5.3 在混合炸药中的应用 89

参考文献 90

第5章 亚稳态纳米复合含能材料 97

5.1 概述 97

5.2 亚稳态纳米复合含能材料的制备方法 97

5.2.1 高能球磨法 98

5.2.2 溶胶—凝胶法 99

5.2.3 溶剂—非溶剂法 101

5.2.4 冷冻干燥法 101

5.2.5 自组装法 101

5.3 典型的亚稳态纳米复合含能材料 102

5.3.1 Al／金属氧化物 102

5.3.2 以SiO2凝胶为骨架的纳米复合含能材料 112

5.3.3 以RF凝胶为骨架的纳米复合含能材料 115

5.3.4 以聚氨酯凝胶为骨架的纳米复合含能材料 119

5.4 亚稳态纳米复合含能材料的应用 121

5.4.1 在推进剂中的应用 121

5.4.2 在炸药中的应用 121

5.4.3 作为无铅击发药 121

5.5 纳米复合含能材料的发展趋势 122

参考文献 122

第6章 含能增塑剂 126

6.1 概述 126

6.1.1 增塑剂的定义及其作用 126

6.1.2 增塑剂的分类 126

6.2 齐聚物硝酸酯类含能增塑剂 128

6.3 硝基类含能增塑剂 130

6.3.1 普通硝基类含能增塑剂 130

6.3.2 偕二硝基类含能增塑剂 131

6.4 硝氧烷基硝胺类含能增塑剂 134

6.5 叠氮类含能增塑剂 139

6.5.1 叠氮基小分子含能增塑剂 139

6.5.2 叠氮基齐聚物含能增塑剂 144

6.5.3 叠氮基树形聚酯含能增塑剂 153

6.5.4 叠氮基超支化聚合物类增塑剂 154

6.6 亚甲撑二硝胺类混合增塑剂 157

参考文献 159

第7章 含能黏合剂 164

7.1 概述 164

7.2 热固性含能黏合剂 165

7.2.1 叠氮类热固性含能黏合剂 166

7.2.2 硝酸酯类含能预聚物 181

7.2.3 硝胺类含能预聚物 186

7.2.4 二氟氨类含能预聚物 187

7.2.5 硝基类含能预聚物 191

7.2.6 其他热固性含能黏合剂 192

7.3 热塑性含能黏合剂 195

7.3.1 聚叠氮缩水甘油醚（GAP）基热塑性含能黏合剂 196

7.3.2 聚3,3-双叠氮甲基氧丁环（PBAMO）基热塑性含能黏合剂 200

7.3.3 PBEMO基嵌段共聚物 207

7.3.4 PNIMMO基热塑性聚氨酯黏合剂 208

7.4 新型黏合剂的发展趋势 208

参考文献 212

第8章 新型氧化剂 216

8.1 概述 216

8.2 二硝酰胺铵 216

8.2.1 ADN合成 217

8.2.2 ADN的性能 219

8.2.3 ADN的应用 221

8.3 硝仿肼 222

8.3.1 HNF的合成及连续化生产工艺 223

8.3.2 HNF的性能 224

8.3.3 HNF的应用 226

8.4 1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪 227

8.4.1 LLM-105的合成 227

8.4.2 LLM-105的性能 229

8.4.3 LLM-105的应用 230

8.5 1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯 231

8.5.1 FOX-7的合成 231

8.5.2 FOX-7的性能 233

8.5.3 FOX-7的应用 234

8.6 1,3,3-三硝基氮杂环丁烷 235

8.6.1 TNAZ的合成 235

8.6.2 TNAZ的性能 236

8.6.3 TNAZ的应用 237

8.7 3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱 238

8.7.1 DNTF的合成 238

8.7.2 DNTF的性能 240

8.7.3 DNTF的应用 240

8.8 八硝基立方烷 242

8.8.1 ONC的合成 242

8.8.2 ONC的性能 243

8.9 六硝基乙烷 244

8.9.1 HNE的合成 244

8.9.2 HNE的性能 244

参考文献 244

第9章 新型燃烧剂 249

9.1 概述 249

9.2 纳米铝粉 249

9.2.1 纳米铝粉的制备方法 250

9.2.2 纳米铝粉的性能 250

9.2.3 纳米铝粉的应用 252

9.3 储氢合金 253

9.3.1 储氢合金的制备方法 254

9.3.2 储氢合金的性能 254

9.3.3 储氢合金的应用 256

9.4 三氢化铝 257

9.4.1 三氢化铝的合成 258

9.4.2 三氢化铝的性能 259

9.4.3 三氢化铝的应用 260

9.5 多孔硅 261

9.5.1 多孔硅的制备 262

9.5.2 多孔硅的应用 262

9.6 金属氢 265

参考文献 266

第10章 其他新型含能材料 270

10.1 含能催化剂 270

10.1.1 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）类含能催化剂 270

10.1.2 四唑类含能催化剂 272

10.1.3 吡啶类含能催化剂 275

10.1.4 其他含能燃烧催化剂 277

10.2 含能扩链剂 278

10.3 含能固化剂 279

10.3.1 两官能度含能固化剂 279

10.3.2 多官能度含能固化剂 279

10.4 石墨烯含能材料 282

10.4.1 石墨烯材料的制备 283

10.4.2 石墨烯材料在含能材料中的应用 283

10.5 亚稳态核同质异能素 286

10.6 反物质 287

参考文献 287