CN116553986A - 一种钙钛矿含能材料dap-4@tatb微纳核壳结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙钛矿含能材料DAP‑4@TATB微纳核壳结构及其制备方法，DAP‑4颗粒中加入乙酸乙酯中超声分散，得第一溶液；对第一溶液进行磁力搅拌，同时匀速加入氟橡胶‑乙酸乙酯溶液，加热搅拌，得第二溶液；向第二溶液中加入TATB颗粒并持续加热搅拌，直至溶剂彻底蒸发，得第一产物；使用无水乙醇冲出第一产物，进行抽滤，并将第一产物烘干，即得一种钙钛矿含能材料DAP‑4@TATB微纳核壳结构。本发明使用DAP‑4为内核敏感含能材料，氟橡胶作为中间修饰剂，TATB为外壳钝感炸药，采用溶剂蒸发法制备出DAP‑4@TATB微纳核壳结构。
Description
技术领域
本发明属于含能材料制备的技术领域，涉及一种DAP-4微纳核壳结构，具体涉及一种钙钛矿含能材料DAP-4@TATB微纳核壳的制备方法。
背景介绍
含能材料(例如炸药、推进剂和烟火剂)广泛的应用于军事和民用领域中。含能材料是武器系统的重要部件，它决定了常规武器的毁伤作用，也是核武器的起爆药，含能材料的性能在一定程度上决定了武器系统是否先进，因此，目前各国对高能材料的合成、组分以及特性进行了大量研究。在过去，常见的硝胺类含能材料黑索金(RDX)、奥克托金(HMX)以及六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)等都被认为足以满足传统武器系统的应用需求。但在一些极端环境条件下，武器系统对含能材料的性能要求极高，特别是高超音速下的耐热、抗过载能力要求极高，因此现在这些炸药对于先进武器系统而言已经变得不那么有吸引力了。当然，研究和开发更高性能的含能材料一直是高能量密度含能材料研究领域的热点，以期在提高炸药的爆炸性能且不增加炸药感度的同时还要兼顾经济性。
中山大学陈小明院士课题组发现钙钛矿材料中有一类具有含能特性，该钙钛矿材料通式为ABX3，其中A是阳离子，B代表另一个阳离子，X是阴离子，这种新一代的含能材料(H2dabco)[M(ClO4)3](DAPs)中A位阳离子为H2dacbo2+，B位阳离子分别是Na+(DAP-1)、K+(DAP-2)、Rb+(DAP-3)和NH4 +(DAP-4)，X位阴离子是高氧化性的ClO4 -。这种低成本材料不仅结构和成分与传统高能炸药有很大不同，而且具有堪比HMX的高爆轰性能，热稳定性良好。在含能材料DAPs中最具有代表性的DAP-4。实测DAP-4晶体密度1.87g/cm3，爆热5.87kJ/g，爆压35.2GPa，实测爆速8.806km/s，实测的分解温度为380.8℃。虽然DAP-4的爆轰性能与热稳定性都相当出色，但其安全性较差，撞击、摩擦以及静电感度过高(撞击感度特性落高8.75cm，摩擦感度爆炸概率100％，静电感度最小响应能量260.19mJ，)，DAP-4含能材料如想在武器系统中得到广泛应用，必须通过试验降低其感度来达到更好的安全性能。
现如今对含能材料的探索与研究中，还未有针对DAP-4表面修饰钝感炸药的改性研究，所以本发明是针对DAP-4的一种降感改性方法。使用氟橡胶修饰是降低含能材料感度常见的方法，但是使用氟橡胶修饰势必会降低DAP-4的爆轰性能，所以需要加入一些钝感炸药，既能降低DAP-4的感度，又能弥补由氟橡胶修饰引起的DAP-4爆轰性能的降低。TATB是一种行业公认的高能钝感炸药，因此本发明使用TATB作为修饰DAP-4的钝感炸药，使DAP-4、氟橡胶、TATB结合，构筑DAP-4@TATB微纳核壳结构。
发明内容
鉴于上述分析，本发明的目的是提供一种DAP-4@TATB微纳核壳结构的制备方法，以此来降低DAP-4感度，使用该方法构筑含能材料分子钙钛矿DAP-4@TATB微纳核壳结构可以明显改善DAP-4感度，提高安全性能，提升DAP-4的综合性能。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种钙钛矿含能材料DAP-4@TATB微纳核壳结构的制备方法，包括：
(1)DAP-4颗粒中加入乙酸乙酯中超声分散，得第一溶液；
(2)对第一溶液进行磁力搅拌，同时匀速加入氟橡胶-乙酸乙酯溶液，加热搅拌，得第二溶液；
(3)向第二溶液中加入TATB(三氨基三硝基苯)颗粒并持续加热搅拌，直至溶剂彻底蒸发，得第一产物；
(4)使用无水乙醇冲出第一产物，进行抽滤，并将第一产物烘干，即得一种钙钛矿含能材料DAP-4@TATB微纳核壳结构。
进一步地，步骤(1)所述超声分散时间为10min；所述DAP-4颗粒与乙酸乙酯的质量体积比为2:15(m/v)。
进一步地，步骤(2)所述氟橡胶-乙酸乙酯溶液由如下方法制得：向乙酸乙酯溶液中加入氟橡胶，静置溶解，即得氟橡胶-乙酸乙酯溶液。
进一步地，所述氟橡胶选自：F2602、F2463、F2461和F2314中任意一种；所述氟橡胶的质量为0.105g。
进一步地，步骤(2)所述磁力搅拌转速为500r/min；所述加热温度为70℃。
进一步地，步骤(4)所述烘干温度为55℃，烘干时间为4h。
进一步地，步骤(1)所述DAP-4颗粒为微米级颗粒。
进一步地，步骤(2)所述TATB颗粒为纳米级颗粒；所述TATB的质量为0.105～0.5g。
本发明还公开了一种根据任一上述制备方法制得的钙钛矿含能材料DAP-4@TATB微纳核壳结构。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种DAP-4@TATB微纳核壳结构及其制备方法，所述DAP-4@TATB微纳核壳结构具有较低的高分子粘结剂修饰量以及不同比列的钝感炸药量，大幅提升了DAP-4@TATB微纳核壳结构材料的安全性能，通过感度评价结果表明，其撞击安全性相对于分子钙钛矿含能材料DAP-4原料颗粒可提升89％～295％；与DAP-4原料颗粒的摩擦感度爆炸概率相比，其摩擦感度的爆炸概率降低至20％～88％；与DAP-4原料颗粒的静电感度最小响应能量相比，其静电感度的最小响应能量可增至2532.23mJ～3289.32mJ。表明该方法具有良好的降感优势，可促进分子钙钛矿含能材料的降感与应用。
上述DAP-4@TATB微纳核壳结构材料的制备方法可以根据安全性能的需求进行修饰剂和钝感炸药含量的调控，实现对安全性能和燃爆性能的调控。
上述制备方法可使壳层材料均匀、致密的包覆在内核材料上；并且该制备方法处理时间短、试剂环保无毒，后处理过程简便，整个制备工艺简单，有利于放大生产。
附图说明
图1为实施例3制得的DAP-4颗粒扫描电子显微镜(SEM)照片；
图2为实施例3制得的DAP-4@TATB微纳核壳结构颗粒扫描电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
(1)将0.105g的F2602放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2602-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2602-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.105g，在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例2
(1)将0.105g的F2602放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2602-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2602-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.2g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例3
(1)将0.105g的F2602放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2602-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2602-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.353g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例4
(1)将0.105g的F2602放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2602-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2602-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.5g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例5
(1)将0.105g的F2463放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2463-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2463-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.105g，在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例6
(1)将0.105g的F2463放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2463-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2463-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.2g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例7
(1)将0.105g的F2463放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2463-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2463-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.353g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例8
(1)将0.105g的F2463放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2463-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2463-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.5g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例9
(1)将0.105g的F2461放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2461-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2461-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.105g，在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例10
(1)将0.105g的F2461放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2461-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2461-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.2g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例11
(1)将0.105g的F2461放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2461-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2461-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.353g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例12
(1)将0.105g的F2461放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2461-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2461-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.5g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例13
(1)将0.105g的F2314放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2314-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2314-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.105g，在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例14
(1)将0.105g的F2314放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2314-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2314-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.2g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例15
(1)将0.105g的F2314放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2314-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2314-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.353g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
实施例16
(1)将0.105g的F2314放入装有乙酸乙酯的玻璃容器中，经过1日静置后获得F2314-乙酸乙酯溶液。
(2)称取2g原料DAP-4，将DAP-4放入三口圆底烧杯中，加入15ml乙酸乙酯放进超声仪器中超声分散10min使其均匀分散。
(3)将三口烧杯固定在加热型磁力搅拌器上，随后把磁力搅拌器的转速调节为500r/min，温度调节为70℃，将F2314-乙酸乙酯溶液匀速加入三口圆底烧杯中。
(4)称取纳米TATB 0.5g在烧杯中搅拌20min后加入纳米TATB，再次搅拌直至杯中乙酸乙酯全部蒸发。
(5)使用无水乙醇冲洗杯壁，将杯中复合颗粒冲出，进行抽滤。
(6)将烘箱温度调节到55℃，把抽滤过的复合颗粒放入烘箱中烘干4h，获得干燥的DAP-4@TATB微纳核壳结构。
试验例1
对各个实施例制得的所有样品进行撞击感度，静电感度和摩擦感度测试。撞击感度测试以GJB772A-97方法601.2测定特性落高H50。静电感度测试GJB/Z337A-94方法101兰利法测试测得最小响应能量(mJ)。摩擦感度测试GJB772A-97方法602.1测试测摩擦爆炸概率。测试结果如表1所示。
表1DAP-4和实施例中制备的DAP-4@TATB微纳核壳结构的感度测试
根据表1结果可知，根据表1结果可知，固定修饰剂含量后，随着钝感炸药TATB含量增大，DAP-4@TATB微纳核壳结构材料的撞击感度、静电感度及摩擦感度均呈降低趋势，其安全性能大幅提高。从感度测试结果可以看出，本发明所述的DAP-4微纳核壳结构材料制备方法制备的DAP-4@TATB微纳核壳材料具有较好的降感优势。
试验例2
对DAP-4颗粒以及实施例3制得的DAP-4@TATB微纳核壳结构颗粒进行扫描电子显微镜(SEM)照片；具体结果如图1与图2。
根据图1与图2的结果可知：从图1可知，原料DAP-4晶体表面非常光滑。图2为制备的DAP-4@TATB微纳核壳结构材料，图像清晰的显示了纳米TATB均匀、致密的包覆在DAP-4晶体表面。上述表明用溶剂蒸发法可以成功制备不同壳层含量、包覆较好的DAP-4@TATB微纳核壳结构材料。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (9)
1.一种钙钛矿含能材料DAP-4@TATB微纳核壳结构的制备方法，包括：
(1)DAP-4颗粒中加入乙酸乙酯中超声分散，得第一溶液；
(2)对第一溶液进行磁力搅拌，同时匀速加入氟橡胶-乙酸乙酯溶液，加热搅拌，得第二溶液；
(3)向第二溶液中加入TATB颗粒并持续加热搅拌，直至溶剂彻底蒸发，得第一产物；
(4)使用无水乙醇冲出第一产物，进行抽滤，并将第一产物烘干，即得一种钙钛矿含能材料DAP-4@TATB微纳核壳结构。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中：
步骤(1)所述超声分散时间为10min；
所述DAP-4颗粒与乙酸乙酯的质量体积比为2:15(m/v)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中：
步骤(2)所述氟橡胶-乙酸乙酯溶液由如下方法制得：
向乙酸乙酯溶液中加入氟橡胶，静置溶解，即得氟橡胶-乙酸乙酯溶液。
4.根据权利要3所述的制备方法，其中：
所述氟橡胶选自：F2602、F2463、F2461和F2314中任意一种；
所述氟橡胶的质量为0.105g。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中：
步骤(2)所述磁力搅拌转速为500r/min；
所述加热温度为70℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中：
步骤(4)所述烘干温度为55℃，烘干时间为4h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中：
步骤(1)所述DAP-4颗粒为微米级颗粒。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中：
步骤(2)所述TATB颗粒为纳米级颗粒
所述TATB的质量为0.105～0.5g。
9.一种根据权利要求1～8任一所述制备方法制得的钙钛矿含能材料DAP-4@TATB微纳核壳结构。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103086812A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种双组分含能材料核壳结构的制备方法 |
| CN110423182A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-08 | 南京理工大学 | 采用乳液破乳法制备cl-20/tatb基复合含能材料的方法 |
| CN110818518A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 西安近代化学研究所 | 一种高威力耐热炸药 |
| CN114149295A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-08 | 中北大学 | 一种包覆分子钙钛矿含能材料及其制备方法 |
| CN114230425A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-25 | 中北大学 | 一种f2314包覆分子钙钛矿含能材料及其制备方法 |
| CN115710149A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-02-24 | 西安近代化学研究所 | 一种dap-4为基的复合炸药粒子及其制备方法 |
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2023
- 2023-05-12 CN CN202310531581.0A patent/CN116553986A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103086812A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种双组分含能材料核壳结构的制备方法 |
| CN110423182A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-11-08 | 南京理工大学 | 采用乳液破乳法制备cl-20/tatb基复合含能材料的方法 |
| CN110818518A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 西安近代化学研究所 | 一种高威力耐热炸药 |
| CN114149295A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-08 | 中北大学 | 一种包覆分子钙钛矿含能材料及其制备方法 |
| CN114230425A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-25 | 中北大学 | 一种f2314包覆分子钙钛矿含能材料及其制备方法 |
| CN115710149A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-02-24 | 西安近代化学研究所 | 一种dap-4为基的复合炸药粒子及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| LISHUANG HU: "Preparation and performances of DAP-4@FOX-7 energetic composites", CHEMICAL PHYSICS LETTERS, vol. 842, 19 March 2024 (2024-03-19), pages 141209 * |
| 胡立双: "微纳核壳结构DAP-4@TATB的制备及安全性能研究", 安全与环境学报, vol. 24, no. 4, 27 February 2024 (2024-02-27), pages 1381 - 1387 * |
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