羅川東，羅慶平，賈浩巍，伍 波，李兆乾，段曉惠

（西南科技大學(xué)環(huán)境友好能源材料國家重點實驗室，四川 綿陽 621010）

0 引 言

六硝基六氮雜異伍茲烷（CL-20）是一種具有籠型結(jié)構(gòu)的硝胺類炸藥化合物，是目前能量密度最高的非核高能炸藥［1-2］。但CL-20 感度高，易引發(fā)安全事故，這使得其在火炸藥領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制，故在CL-20應(yīng)用中，保持其高能量水平的同時，改善其安全性能顯得較為關(guān)鍵［3-4］。目前研究人員主要通過制備CL-20共晶、重結(jié)晶控制CL-20 晶體尺寸和形貌、加入誘導(dǎo)劑調(diào)控其結(jié)構(gòu)與形貌等方式來改善CL-20 的安全性能［5-9］。在這些研究中，CL-20 共晶的制備過程不易控制，難以大量連續(xù)化制備。如CL-20 和奧克托今（HMX）形成的共晶可顯著增加其安全性能，但采用溶劑法制備CL-20/HMX 共晶的工藝繁瑣、耗時較長；采用溶劑-非溶劑法則存在非結(jié)晶炸藥回收困難；采用液相超聲法產(chǎn)率較低［10-11］。重結(jié)晶要獲得性能較好的CL-20 晶體形貌一般需要連續(xù)重結(jié)晶過程，工藝復(fù)雜，且晶粒和形貌較難控制。黃陽飛等［12］采用連續(xù)重結(jié)晶法制備ε-CL-20，制備出的ε-CL-20 撞擊感度和摩擦感度都得到一定程度改善，但ε-CL-20 的中位粒徑增加了近5 倍。而通過加入誘導(dǎo)劑調(diào)控結(jié)構(gòu)和形貌的方式來改善CL-20 的安全性效果較好。Chen 等［13］通過溶膠-凝膠法將CL-20 負載在具有空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硝化細菌纖維素（NBC）上，CL-20 可陷入NBC 凝膠中，形成具有多孔交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，從而提高其安全性能。Zhang 等［14］用片層狀的石墨烯（G）對CL-20顆粒進行包覆，由于G 較為鈍感，可顯著增加CL-20 的安全性能。Bian 等［9］采用表面活性劑Span-80 來誘導(dǎo)CL-20 生成大小約為1 μm 的β-CL-20 微球，均勻的微球結(jié)構(gòu)可以提高CL-20 的安全性能。Song 等［15］以GO作為載體，聚乙烯亞胺作為聯(lián)結(jié)劑，將CL-20 自組裝封裝在GO 的大片層上，形成一種片狀復(fù)合材料，有效降低了CL-20 的感度。炸藥的結(jié)晶形態(tài)及形貌對其安全性能具有重要影響，使用誘導(dǎo)劑可以很好地調(diào)控結(jié)晶形態(tài)和形貌，因此，使用一些具有獨特結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的誘導(dǎo)劑來調(diào)控并制備有序組裝結(jié)構(gòu)CL-20 的研究具有重要意義。

氧化石墨烯（GO）作為石墨烯的衍生物，具有與石墨烯類似的二維片層結(jié)構(gòu)，同時在石墨烯碳鏈上有大量的含氧官能團，呈現(xiàn)出一定的化學(xué)活性［16-18］。通過硝化反應(yīng)可將GO 制備成一種新型的二維材料硝化石墨烯（NG）［19-21］，其放熱性能、化學(xué)活性均高于GO，且具有跟GO 類似的片層狀結(jié)構(gòu)，可作為一種新型的含能誘導(dǎo)劑。一些研究表明，NG 對炸藥的熱分解具有較好的催化作用，此外還可提高炸藥的安全性能［22］，但目前采用NG 作為結(jié)晶誘導(dǎo)劑調(diào)控炸藥結(jié)晶形態(tài)和形貌的研究卻少見報道。因此，本研究使用具有片層狀結(jié)構(gòu)的NG 作為結(jié)晶誘導(dǎo)劑來調(diào)控CL-20 晶體的生長形態(tài)和結(jié)構(gòu)，并對其熱性能和機械感度進行表征，以期獲得具有較好安全性能的CL-20。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

試劑：N，N-二甲基甲酰胺（DMF，AR 級）、甲苯（C7H8，AR 級）、濃硫酸（H2SO4，AR 級，98%）和硝酸鈉（NaNO3，AR 級）購自成都市科隆化學(xué)品有限公司；GO（單層）購自上海久艾生物科技有限公司。NG 由本實驗室通過濃硫酸與硝酸鈉混合物作為硝化劑硝化GO 而獲得，其含氮量為3.056%。

儀器：X’pert pro 型X 射線衍射儀（荷蘭Panalytical 公司）；Ultra-55 型場發(fā)射掃描電子顯微鏡（德國Carl Zeiss 公司）；Spectrum One Autotima 型傅里葉紅外光譜儀（美國鉑金埃爾默公司）；STA449F5 型同步熱分析儀（德國耐馳公司）。

1.2 樣品制備

將不溶于DMF 的誘導(dǎo)劑NG 加入到DMF 中，超聲處理使之均勻分散，同時稱取0.5 g CL-20 溶解于DMF 溶液，并將混合溶液超聲處理0.5 h。然后將混合溶液緩慢注射到作為非溶劑的甲苯中（其中VDMF∶V甲苯為1∶5），以不同含量的NG 作為CL-20 的結(jié)晶誘導(dǎo)劑，靜置使CL-20 從溶液中析出。最后將析出樣品進行冷凍干燥，即制得具有自組裝堆垛結(jié)構(gòu)的CL-20。NG 作為制備自組裝CL-20 的誘導(dǎo)劑和模板，由于其不溶于DMF 和甲苯，得到的最終樣品中含有的NG 量為其初始加入量；同時，將其保留在所制備的自組裝CL-20 樣品中，也可有效改善所制備樣品的安全性能。將質(zhì)量分數(shù)分別為0%，0.5%，1%，2%，3%的NG誘導(dǎo)制備的自組裝CL-20 分別命名為CL-20（0NG）、CL-20（0.5NG）、CL-20（1NG）、CL-20（2NG）、CL-20（3NG）。作為對比，制備了不同質(zhì)量分數(shù)（0.5%，1%，2%，3%）的NG 與CL-20 的機械混合物，分別命名為CL-20/0.5NG、CL-20/1NG、CL-20/2NG、CL-20/3NG。

1.3 性能表征

所制備樣品的形貌由場發(fā)射掃描電子顯微鏡（SEM）進行表征，電壓為10 kV，真空度為1.95e-7Pa；所制備樣品的物相由X 射線衍射儀（XRD）進行表征，其測試條件為：CuKα（λ=1.540598 ?），測試電壓40 kV，電流40 mA，掃描范圍3°～80°；所制備樣品的結(jié)構(gòu)由傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）進行表征，其測試條件為：KBr 壓片法，紅外數(shù)據(jù)采集范圍為400～4000 cm-1；所制備樣品的熱性能由同步熱分析儀（DSC-TG）進行測試，其測試條件為：室溫～300 ℃，升溫速率為10 K·min-1，Ar 氣氛，每次測試樣品量為0.6 mg；使用BAM 感度測試儀，采用FSKM 12 方法［23-24］測試所制備樣品的撞擊感度，單次樣品量為5 mg，在測試范圍內(nèi)以連續(xù)6 次測試都未爆時的最高能量作為其撞擊感度；采用FSKM 10方法［23-24］測試其摩擦感度，單次樣品量為5 mg，在測試范圍內(nèi)以連續(xù)6 次測試都未爆時的最高摩擦力作為其摩擦感度。

2 結(jié)果與討論

2.1 形貌分析

通過SEM 對原料CL-20、NG，以及不同質(zhì)量分數(shù)NG 誘導(dǎo)CL-20 結(jié)晶所獲得的樣品進行形貌分析，其結(jié)果如圖1 所示。

圖1 原料和自組裝CL-20 的SEM 圖Fig.1 SEM images of raw materials and self-assembled CL-20

從圖1 可知，原料CL-20 的形貌為典型的紡錘體形（圖1a），粒徑在30～100 μm 之間。作為結(jié)晶誘導(dǎo)劑的NG 顯示出明顯的片層狀結(jié)構(gòu)（圖1b）。此外，作為對照組未添加NG 制備的CL-20（0NG）晶粒細小均勻，粒徑在1～5 μm 之間。在NG 的誘導(dǎo)下，CL-20 自組裝形成具有堆垛結(jié)構(gòu)的晶體（圖1d～1h），這種自組裝堆垛結(jié)構(gòu)的CL-20 晶體是以具有片層狀結(jié)構(gòu)的NG為模板和基底而生長的。當(dāng)質(zhì)量分數(shù)為0.5%的NG誘導(dǎo)CL-20 結(jié)晶時，CL-20（0.5NG）可自組裝形成致密的花瓣型堆垛結(jié)構(gòu)（圖1d 和1e），該結(jié)構(gòu)采用一種錯位向上方式堆垛而成，且具有明顯的晶體生長趨勢，晶體結(jié)構(gòu)邊緣到中心呈現(xiàn)出不同的結(jié)晶形貌，該晶體結(jié)構(gòu)邊緣處是由尺寸較大的方形塊狀CL-20 晶體緊密堆垛而成，逐漸過渡到中心處由規(guī)整均勻的小的方形片狀CL-20 晶體堆垛，這些小的方形片狀CL-20 晶體（尺寸約為5 μm×2 μm×1 μm）利用錯位方式自組裝堆垛成為花瓣結(jié)構(gòu)的中心。隨著結(jié)晶誘導(dǎo)劑NG 含量的增加，形成CL-20 自組裝堆垛晶體結(jié)構(gòu)的基本單元（方形片狀晶粒）尺寸逐漸變大。當(dāng)誘導(dǎo)劑NG 的質(zhì)量分數(shù)增加到1%時，盡管自組裝形成的CL-20（1NG）晶體為花瓣型結(jié)構(gòu)（圖1f），但其形成堆垛結(jié)構(gòu)的方形片狀晶體的尺寸變大，且花瓣的中心不再突出，而是凹陷下去。當(dāng)誘導(dǎo)劑NG 的質(zhì)量分數(shù)增加到2%時，CL-20 在NG 的誘導(dǎo)下自組裝生長成為致密的錯位螺旋堆垛結(jié)構(gòu)，同時，形成自組裝結(jié)構(gòu)的CL-20（2NG）晶體基本單元變得細長（圖1g）。在NG 的質(zhì)量分數(shù)增加到3% 時，CL-20 在NG 的誘導(dǎo)下自組裝成為類似塔型結(jié)構(gòu)（圖1h）。NG 的含量對形成自組裝堆垛結(jié)構(gòu)的CL-20 晶體單元的尺寸和CL-20 自組裝結(jié)構(gòu)形貌具有重要影響。以不同量的NG 為結(jié)晶誘導(dǎo)劑，可獲得不同的密堆積的自組裝堆垛結(jié)構(gòu)的CL-20 晶體。

2.2 結(jié)構(gòu)分析

通過XRD 和FT-IR 對原料CL-20、NG，以及不同質(zhì)量分數(shù)NG 誘導(dǎo)CL-20 結(jié)晶所獲得的樣品進行物相及結(jié)構(gòu)分析，其結(jié)果如圖2、圖3 所示。

圖2 原料CL-20、NG 和自組裝CL-20 的XRD 圖譜Fig.2 XRD patterns of raw CL-20，NG and self-assembled CL-20

圖3 原料CL-20、NG 和自組裝CL-20 的FT-IR 圖譜Fig.3 FT-IR spectra of raw CL-20，NG and self-assembled CL-20

從圖2 可知，圖2a 中原料CL-20 的三強特征峰位于2θ=12.68°，13.94°，30.45°處，分別對應(yīng)于（1 1 -1），（2 0 0），（2 0 -3）晶面，經(jīng)過比對與圖2b 中的ε-CL-20晶 型 圖 譜PDF#00-050-2045 一 致［25］，故 確 定 原 料CL-20 為ε-CL-20 晶型。作為誘導(dǎo)劑的NG 在9.96°處有1 個較強的吸收峰，對應(yīng)于石墨烯層的（0 0 1）晶面的特征衍射峰（圖2c）。在圖2a 中通過溶劑-非溶劑法經(jīng)NG 誘導(dǎo)而制備的自組裝堆垛結(jié)構(gòu)CL-20的特征峰在2θ=7.54°，11.86°，13.50°，27.67°，分別對應(yīng)于（0 0 2），（1 1 1），（1 1 2），（1 2 6）晶 面，對 比 圖2b 中 的α-CL-20 晶 型 圖 譜PDF#00-052-2431，確 定 其 為α-CL-20 晶型［21］。因此，結(jié)晶誘導(dǎo)劑NG 誘導(dǎo)CL-20 結(jié)晶獲得的自組裝堆垛結(jié)構(gòu)CL-20 的晶型為α-CL-20。

為了進一步表征NG 誘導(dǎo)的自組裝CL-20 的結(jié)構(gòu)，使用FT-IR 分析了自組裝CL-20 的分子結(jié)構(gòu)。在圖3a 中NG 誘導(dǎo)的自組裝CL-20 與原料CL-20 中位于1603 cm-1和1327 cm-1處 的 硝 基（─NO2）與 位 于879 cm-1處的C—N 基團等的紅外特征峰基本吻合，可知NG 誘導(dǎo)的自組裝CL-20 在結(jié)構(gòu)上并未發(fā)生明顯變化。但在原料CL-20 中有一組位于3000～3100 cm-1處的雙吸收峰（圖3b），其中位于高波數(shù)處的吸收峰強度高于位于低波數(shù)處的吸收峰強度，這是ε-CL-20 的典型特征吸收峰［26］。然而在NG 誘導(dǎo)的自組裝CL-20 在此波段呈現(xiàn)出了一組與之相反的雙吸收峰，位于高波數(shù)處的吸收峰強度低于位于低波數(shù)處的吸收峰強度，這 是 屬 于α-CL-20 的 典 型 特 征 吸 收 峰［27］。同 時，在NG 誘導(dǎo)的自組裝CL-20 中并未出現(xiàn)有位于NG 中1726 cm-1處的羰基（C=O）伸縮振動特征峰以及1401 cm-1和1632 cm-1處 的─NO2伸 縮 振 動 特 征 峰（圖3c），由此可知NG 只誘導(dǎo)CL-20 結(jié)晶過程中晶體的生長及自組裝堆垛過程，自組裝CL-20 的分子結(jié)構(gòu)并未因誘導(dǎo)劑NG 的加入而發(fā)生變化。

2.3 熱分析

對原料CL-20、NG，以及不同質(zhì)量分數(shù)NG 誘導(dǎo)CL-20 結(jié)晶所獲得的樣品進行熱性能分析，其DSC 和TG 曲 線 如 圖4 所 示。

圖4 原料CL-20、NG 和自組裝CL-20 的DSC 與TG 曲線Fig.4 DSC and TG curves of raw CL-20，NG and self-assembled CL-20

從圖4a 中NG 的DSC 曲線可知，NG 的放熱峰溫為204.4 ℃，放熱焓為-928 J·g-1，這是由于NG 中含有─NO2官能團（圖3c），故能顯示出較好的放熱性能。相較于原料CL-20 的放熱峰溫（236.6 ℃），NG 誘導(dǎo)制備的自組裝CL-20 的放熱峰溫提前了約5 ℃（圖4b），這是因為NG 誘導(dǎo)結(jié)晶降低了CL-20 的顆粒粒徑，改變了其形貌，同時，NG 的放熱峰溫低于CL-20。隨著結(jié)晶誘導(dǎo)劑NG 含量的增加，所制備的自組裝CL-20 的放熱量顯著提升。原料CL-20 的放熱量為-1330 J·g-1，當(dāng)NG 的質(zhì)量分數(shù)為0.5% 時，誘導(dǎo)制備的CL-20（0.5NG）放熱量為-1479 J·g-1，較原料放熱量提高了約11%。其中CL-20（2NG）放出的熱量最大，達到-1768 J·g-1，與原料CL-20 相比放熱量提高了近33%。這是由于在加熱過程，具有較低放熱峰溫的NG 會提前熱分解，且其熱分解所產(chǎn)生的氣相對CL-20 的熱分解具有較好的催化作用，使得自組裝CL-20 熱分解提前，分解溫度降低，熱分解更徹底，分解放熱量增大。在此之后繼續(xù)增加NG 的含量，自組裝CL-20 的放熱量會減小，這是由于過量較低能量的誘導(dǎo)劑NG 的加入導(dǎo)致自組裝CL-20 放熱量開始減小。這種趨勢在TG 曲線中得到了印證（圖4c），由圖4c 可以看出隨著NG 含量的增加，其誘導(dǎo)的自組裝CL-20 的質(zhì)量損失逐漸增加，其中擁有最大放熱量的自組裝CL-20（0.5NG）樣品的質(zhì)量損失也最大，達到99%。此時隨著NG 含量的繼續(xù)增加，所制備的自組裝CL-20 的放熱量逐漸減小，質(zhì)量損失與之對應(yīng)減小。因此，在適量誘導(dǎo)劑NG 的誘導(dǎo)下，制備的自組裝CL-20 具有優(yōu)異的放熱性能和熱分解性能。

2.4 形成機理

為了研究NG 的微觀片層形貌，對NG 進行了SEM 測試，其結(jié)果如圖5 所示。由圖5 可知，NG 作為石墨烯的衍生物，含有大量的石墨烯片層結(jié)構(gòu)，在其SEM 圖上表現(xiàn)為NG 片堆疊而成的起伏與褶皺結(jié)構(gòu)（圖5a），在放大倍數(shù)5000×下NG 片層厚度均勻（圖5b），這種NG 片層的堆疊方式具有2～5 μm 錯位，NG 獨特的錯位堆疊方式以及在NG 片上大量的活性官能團（如─NO2等），使其可作為模板和結(jié)晶誘導(dǎo)劑使用。

圖5 NG 在不同放大倍數(shù)為下的SEM 圖片F(xiàn)ig.5 SEM images of NG at different magnifications

以NG 作為結(jié)晶誘導(dǎo)劑的自組裝CL-20 的生長過程如圖6 所示。在將含結(jié)晶誘導(dǎo)劑的CL-20 溶液注入至非溶劑中時，如圖6 燒杯中所示，這些液滴在非溶劑中會形成CL-20 的微乳液滴。由于微乳液滴中溶劑的反向擴散，使得每個微乳液滴中CL-20 的濃度升高，當(dāng)其達到過飽和狀態(tài)后開始結(jié)晶析出。微乳液滴中CL-20 的結(jié)晶析出過程如圖6 所示，由于NG 具有高比表面積的片層狀結(jié)構(gòu)，易吸附溶液中游離的CL-20 分子，同時NG 碳鏈上的─OH、─COOH、─NO2等活性基團，易與CL-20 分子形成氫鍵而相互吸引。因此，CL-20 會以NG 的片層結(jié)構(gòu)作為基底進行成核和結(jié)晶生長。隨著CL-20 晶體的不斷析出，CL-20 晶體開始以NG 的錯位結(jié)構(gòu)為模板結(jié)晶堆垛，最后自組裝成為具有錯位堆垛結(jié)構(gòu)的CL-20。在單個CL-20 晶體結(jié)構(gòu)形成過程中，NG 的片層結(jié)構(gòu)會限制CL-20 的繼續(xù)生長，從而形成較為規(guī)整的方形片狀晶體，進而開始自組裝堆垛。同時，由于NG 的片層為錯位堆疊結(jié)構(gòu)，因此CL-20 分子能同時生長在NG 的不同片層位置，最終獲得具有自組裝錯位堆疊結(jié)構(gòu)的CL-20。此外，由于誘導(dǎo)劑NG 含量的不同，對CL-20 結(jié)晶的誘導(dǎo)能力以及在CL-20 晶體生長過程及錯位堆垛過程的限制效應(yīng)也存在一定的差異，導(dǎo)致最終得到的自組裝CL-20 的基本組成單元：方形片狀CL-20 晶體的形貌以及自組裝堆垛結(jié)構(gòu)的形貌有所不同，出現(xiàn)了花瓣型、螺型、塔型等CL-20 自組裝堆垛結(jié)構(gòu)。在此過程中，誘導(dǎo)劑NG對CL-20 結(jié)晶的誘導(dǎo)作用是通過其片層對CL-20 的吸附作用以及NG 的活性官能團與CL-20 間形成氫鍵來實現(xiàn)的。

圖6 自組裝CL-20 的生長過程示意圖Fig.6 Schematic diagram of the growth process of self-assembled CL-20

2.5 感度分析

為了獲得NG 誘導(dǎo)所制備的自組裝CL-20（NG）的安全性能，對其機械感度（撞擊感度、摩擦感度）進行了測試。作為對照，機械混合所制備的CL-20/NG 的機械感度也被分析測試，其結(jié)果如表1 所示。

表1 自組裝CL-20 和機械混合NG/CL-20 的機械感度Table 1 Mechanical sensitivities of self-assembled CL-20 and mechanically mixed NG/CL-20

從表1 可知，原料CL-20 的撞擊感度為1 J，自組裝CL-20 的撞擊感度相比原料大幅降低。當(dāng)誘導(dǎo)劑NG的質(zhì)量分數(shù)為0.5%時，所制備的自組裝CL-20 具有最低的撞擊感度，為6 J；隨著NG 含量的繼續(xù)增加，自組裝CL-20 的撞擊感度逐漸增加，最后保持在3 J，但仍遠小于原料的撞擊感度1 J。這是因為所制備的自組裝CL-20 具有較為有序的密堆積堆垛結(jié)構(gòu)（圖1、圖6），且其堆垛結(jié)構(gòu)并不是簡單的線性向上疊加，而是一種錯位的向上堆垛，在其受到撞擊時會導(dǎo)致單個方形片狀CL-20 晶體的滑移，滑移后自組裝CL-20 的堆垛結(jié)構(gòu)開始坍塌，在此過程將消耗大量的撞擊能量，同時，NG 作為一種比CL-20 感度低的材料，在一定程度上也降低了CL-20 的撞擊感度［21，28］，因此其具有比原料更低的撞擊感度。當(dāng)NG 的質(zhì)量分數(shù)大于0.5%時，隨著NG 含量的繼續(xù)提高，自組裝CL-20 的有序密堆結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，故其撞擊感度逐漸升高。與原料相比，機械混合的CL-20/2NG、CL-20/3NG 樣品撞擊感度也有所降低，為2 J。這主要是因為NG 的感度低于CL-20，將其與CL-20 機械混合后，NG 對CL-20 在撞擊過程產(chǎn)生熱點有一定的限制和延緩作用。所制備的自組裝堆垛結(jié)構(gòu)有遠小于機械混合的CL-20/NG 樣品的機械感度，因此，獨特的自組裝錯位堆垛結(jié)構(gòu)對CL-20 撞擊感度的降低效果更為顯著。

由表1還可以看出，原料CL-20的摩擦感度為72 N，隨著誘導(dǎo)劑NG 含量的增加，所制備的自組裝CL-20的摩擦感度逐漸降低，其摩擦感度從CL-20（0.5NG）的76 N 逐 漸 降 低 至CL-20（1NG）的80 N、CL-20（2NG）的96 N、CL-20（3NG）的108 N。這是因為誘導(dǎo)劑NG 是一種比原料CL-20 機械感度低的二維片層結(jié)構(gòu)材料［17］，這類石墨烯片層結(jié)構(gòu)在外界摩擦力的作用下將產(chǎn)生滑移效應(yīng)，這使得所制備的自組裝CL-20起爆將消耗更多的能量，故隨著NG 含量的提高，所制備的自組裝CL-20 的摩擦感度降低。NG 含量對所制備自組裝CL-20 的摩擦感度具有重要影響。同時，自組裝結(jié)構(gòu)的基本組成單元：方形片狀CL-20 晶體也能有效轉(zhuǎn)移外界的摩擦力，有利于其摩擦感度的降低，這也使得所制備的自組裝CL-20 的摩擦感度低于原料。機械混合制備的NG/CL-20 樣品的摩擦感度也隨著NG 含量的增加而逐漸降低，這是因為誘導(dǎo)劑NG 的二維片層結(jié)構(gòu)在外力作用下的滑移效應(yīng)所致。但機械混合制備的CL-20/NG 樣品沒有自組裝CL-20 的有序堆垛結(jié)構(gòu)，故相同質(zhì)量配比下通過機械混合制備的CL-20/NG 樣品的摩擦感度大幅高于自組裝CL-20 的感度。因此，通過NG 的誘導(dǎo)結(jié)晶，可獲得一種機械感度較低的自組裝CL-20 晶體。

3 結(jié) 論

（1）以NG 作為誘導(dǎo)劑，在CL-20 的重結(jié)晶過程中誘導(dǎo)其自組裝堆垛而形成了具有花瓣型、螺型、塔型等多種堆垛結(jié)構(gòu)的CL-20 晶體。

（2）誘導(dǎo)劑NG 獨特的片層堆疊結(jié)構(gòu)為CL-20 的自組裝提供了基底和模板，但NG 并不參與CL-20 分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，CL-20 分子結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變。誘導(dǎo)劑NG 含量對形成自組裝堆垛結(jié)構(gòu)CL-20 晶體單元的尺寸和CL-20 自組裝結(jié)構(gòu)形貌具有重要影響。

（3）與原料相比，自組裝堆垛結(jié)構(gòu)CL-20 的熱分解溫度降低，熱分解放熱量及質(zhì)量損失大幅提高。

（4）自組裝堆垛結(jié)構(gòu)CL-20 的機械感度與原料相比大幅降低，隨著NG 含量的增加自組裝CL-20 的摩擦感度隨之降低。當(dāng)NG 質(zhì)量分數(shù)為0.5%時，誘導(dǎo)結(jié)晶形成的自組裝花瓣結(jié)構(gòu)CL-20 的撞擊感度最低。這對于通過改變炸藥結(jié)構(gòu)來降低感度提供了較好的借鑒作用。