为了满足高能钝感炸药发展的要求,炸药共晶技术通过分子间的相互作用将两种或以上分子结合在同一晶格中,以发展综合性能更加优良的新型炸药。目前炸药共晶侧重于理论模拟和实验制备方面的研究,本文从这两方面入手,一方面利用分子动力学模拟分别基于CL-20/TNT和CL-20/TNT/DNB共晶模型进行模拟计算,分析二元共晶的结构稳定性和共晶机理,并对三元共晶形成的可行性进行预测和研究,另一方面采用气动雾化喷射结晶法制备CL-20/TNT共晶,基于此方法提出了气动雾化对喷法,同样制备CL-20/TNT共晶验证该方法的可行性,最后进行三元共晶的探索性研究,从分子设计到实验制备,提供共晶制备的新思路和新方向。本文主要的研究结果有以下几点:(1)利用MS软件搭建CL-20/TNT共晶结构,对其进行模拟计算,结果表明:相比CL-20和TNT单组分,CL-20/TNT共晶结构的结合能比较大,表明共晶结构具有较好的热力学稳定性;TNT与CL-20的(0 0 2)和(1 1-1)晶面具有更大的结合能,有利于形成共晶;热感度随温度升高会变得更高;CL-20/TNT共晶炸药中主要是分子之间的C—H…O氢键作用促使形成共晶结构的。(2)搭建由CL-20、TNT、DNB三种分子形成的三元共晶、二元共混以及三元混合结构,通过模拟计算发现,相比其他两种模型,CL-20/TNT/DNB共晶结构的结合能更大,即该结构的热力学稳定性较好;共晶体系的内聚能密度也更大,反映出这个体系的分子结构比较稳定;共晶体系中分子之间的H与O原子氢键作用较强,可以使感度有所降低;利用力学性能参量的计算进行预测,共晶体系具有优良的力学特性。(3)采用气动雾化喷射结晶法得到CL-20/TNT共晶,对其进行扫描电镜表征,以及差热、红外光谱和X射线衍射测试,证明这种方法改变了原料组分的结构和特性,进一步探究喷射温度和投料比对炸药共晶体质量的影响,综合考虑共晶样品的产量和质量,得出共晶效果较为理想的工艺条件。(4)针对喷射结晶法接触不充分、粒度不均匀的问题,提出气动雾化对喷技术,分析实验过程的作用原理和影响因素,同样制备CL-20/TNT共晶,对共晶样品进行相应的表征和测试,结果表明这种方法对于共晶炸药的制备是适用的,且具有产品粒度小、粒度分布窄以及操作安全的优点。(5)从二元共晶的制备入手,以共有组分作为桥梁,根据共晶配体和结晶溶剂的筛选原则,寻求三元共晶炸药的可能性组合,进行分子设计,尝试采用喷射结晶法进行实验研究,以合适的实验条件为基础得到炸药样品,并对其进行表征和测试,分析三种炸药共同作用的实验效果,为共晶炸药的探索研究提供一个新的方向。