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氧化性无机金属盐的演变:基于高能阳离子配位聚合物的超快激光引发材料

DOI:10.1021/acsami.9b14353 期刊:ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份:2019 更新时间:2025-09-16 10:30:52
摘要: 本研究首次基于配位化学原理,建立了一种高效新颖的超快激光起爆材料设计策略。针对银离子和高氯酸盐对激光感度的积极影响,选用高氯酸银作为氧化性无机金属盐代表,构建了能量型阳离子配位聚合物(ECCPs),解决了这类盐因不可避免的吸湿性和氧化剂/还原剂物理混合不均匀性而难以直接应用于含能材料的困境。通过非含能富氮配体3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-甲酰肼(ATCA),成功合成出具有致密螺旋结构的新型激光敏感银基ECCP [Ag(ATCA)ClO4]n(1),其晶体结构经X射线单晶衍射证实。物化性能评估表明:该银-ECCP不仅完全消除了高氯酸银的缺陷,展现出优异的耐湿性和对金属壳体的非腐蚀性,同时具备良好的热稳定性及卓越的机械刺激安全性?;诒曜寄Χ伸实睦砺奂扑慵扒Π灞ㄊ笛椋ㄊ导势苹敌圆馐裕┲な担浔湫阅埽ù?800 m/s和0.511 kcal/g)优于传统起爆药。更重要的是,飞秒激光测试系统与高速摄影联用的激光起爆实验表明:该ECCP作为激光直接起爆的超快光敏起爆材料,在仅200 mJ起爆能量下即可实现低至73 ms的起爆延迟时间,是极具应用潜力的安全雷管用含能材料。
作者: Tingwei Wang,Qi Zhang,Hu Deng,Liping Shang,Dong Chen,Yan Li,Shunguan Zhu,Hongzhen Li
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研究概述 实验方案 设备清单

基于配位化学建立一种高效且新颖的超快激光引发材料设计策略,解决含能材料中氧化剂与还原剂的吸湿性及物理混合物不均匀性问题。

该研究成功利用配位化学建立了一种超快激光起爆材料的新型设计策略。合成的银基ECCP材料展现出优异的耐湿性、无腐蚀性、良好热稳定性及卓越的爆轰性能。作为激光直接起爆用超快光敏起爆材料,其具有极低的起爆延迟时间和能量需求,展现出巨大应用潜力。

该研究聚焦于一种特定类型的ECCP及其作为激光起爆材料的应用,这可能并不直接适用于所有类型的含能材料。所合成ECCP在不同环境条件下的可扩展性和长期稳定性尚未得到广泛探究。

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