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高能钝感推进剂是固体推进剂重要的发展方向之一,添加高能量密度化合物,如CL-20,是实现推进剂高能化的有效途径。但CL-20感度高这一缺点正严重阻碍着其在高能钝感推进剂中的广泛应用。为此,降低CL-20的感度,促进高能钝感推进剂发展显得尤为重要。大量研究表明,含能材料超细化能够显著降低其感度,改善其综合性能。国内外报道了很多有关CL-20超细化的方法,各有优缺点,但为了实现降感CL-20的实际应用,批量制备超细CL-20成了重要课题。为此,本课题采用机械研磨法安全批量地制备了亚微米CL-20颗粒,并初步探索了其在复合固体推进剂中的应用。具体内容如下:首先,采用机械研磨法安全批量地制备了500g亚微米CL-20颗粒。利用激光粒度仪及电子扫描显微镜(SEM)分析了亚微米CL-20的粒径分布及颗粒形貌;同时研究了含亚微米CL-20悬浮液浆料的干燥工艺,并采用激光拉曼光谱(Raman)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)以及高效液相色谱(HPLC)分析了亚微米CL-20的晶型和纯度,结果表明:亚微米CL-20颗粒呈类球形,其平均粒径(d50)等于200nm,粒径分布窄,并保持着原料CL-20的ε晶型且纯度高。其次,使用热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)分析了亚微米CL-20的热分解特性,同时表征了产品的撞击感度、摩擦感度和冲击波感度,实验结果表明:CL-20亚微米化后其热稳定性基本没有发生变化,其撞击感度,摩擦感度和冲击波感度分别降低了116.2%,22%和53.1%,降感效果非常明显,有利于CL-20的应用。最后,初步探索了亚微米CL-20在HTPB复合固体推进剂中的应用,研究了亚微米CL-20/HTPB推进剂的热性能和能量性能。结果表明:随着亚微米CL-20含量的增加,CL-20/HTPB推进剂的热稳定性稍有降低,但推进剂的最高火焰温度和燃烧速度均随亚微米CL-20含量的增加而升高。