制造具有良好機(jī)械感度的高性能含能材料在過(guò)去幾十年里一直是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn),因?yàn)檫@類蘊(yùn)含巨大能量的材料存在內(nèi)在的不穩(wěn)定性。本文研究了一種極具潛力的稠環(huán)含能材料:4-硝基-7-疊氮基-吡唑-[3,4-d]-1,2,3-三嗪-2-氧（NAPTO）。這種物質(zhì)具有不同尋常的二維（2D）層狀結(jié)構(gòu),其絕對(duì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)單晶X射線衍射證實(shí)。研究顯示,這一結(jié)構(gòu)新穎的含能物質(zhì)具有驚人的能量[如爆速（D）高達(dá)9.12 km·s^–1,爆壓（P）為35.1 GPa]、優(yōu)異的機(jī)械感度[撞擊感度（IS）為18 J、摩擦感度（FS）為325 N、靜電感度（EDS）為0.32 J]和良好的熱分解溫度（203.2℃）,展示出高能量與低感度的雙重優(yōu)勢(shì)。據(jù)我們所知,NAPTO是首個(gè)具有二維層狀結(jié)構(gòu)的稠環(huán)含能材料。與此同時(shí),運(yùn)用分子模擬分析了其在外界機(jī)械刺激下的穩(wěn)定機(jī)制,結(jié)果表明,該含能材料超平的二維層狀結(jié)構(gòu)比其他結(jié)構(gòu)更能有效地緩沖外界機(jī)械刺激,從而將作用在材料上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為晶體的層間滑動(dòng)與壓縮。本研究從實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)方面揭示了稠環(huán)二維層狀結(jié)構(gòu)在制造先進(jìn)含能材料方面的巨大潛力。 

【文章來(lái)源】：Engineering. 2020,6(09)EISCI

【文章頁(yè)數(shù)】：15 頁(yè)

【部分圖文】：

基于多樣性骨架構(gòu)建的各種高性能含能材料；（b）本文報(bào)道的一種具有二維層狀結(jié)構(gòu)的稠環(huán)含能材料

NAPTO的設(shè)計(jì)及其“交叉型”配置

NAPTO的合成


本文編號(hào)：3365067