从20世纪70年代以来,含能材料研究者们已经陆续的发现很多优秀的高能钝感炸药。1998年Pagoria等合成2,6-二氨基-3,5-二硝基毗凑-1-氧化物(LLM-105)[2]。LLM-105的能量可以达到HMX能量的85%~90%,比TATB高20%,氧平衡非常的低(-37。03%),在230℃测得失重比仅仅只有0。7%。具有高能量的同时对外界的刺激不敏感,安定性非常好。78025
2000 年JinRaiCho等[4]合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI)。MTNI的密度为1。752 g/cm3,比B炸药高,略低于RDX。生成热为+170 kJ/moI,DSC测试在160℃开始分解,热稳定性较好。感度与B炸药和TNT相近。MTNI是不敏感高能低感化合物。
第一次出现关于4-氨基-3,5-二硝基吡唑(LLM-116)[3]的报道是在2001年。LLM-116密度1。90 g/cm3,略高于RDX。其分子结构中含有氨基和硝基,含氮量高,能量比TATB高38%但感度与TATB相当但能。
2,4,6-三(3',5'-二氨基-2',4',6'-三硝基苯胺)-1,3,5-三嗪(PL-1)[5]。PL-1在335℃开始分解(DTA10 / min),密度2。02 g/cm3,爆速7861 m/s。PL-1对外界刺激钝感,并且稳定性非常的高。
3,3-二氨基-4,4-氧化偶氮呋咱(DAAF)和3,3-二氨基-4,4-偶氮呋咱(DAAzF)[6]。DAAF晶体密度1。747 g/cm 3,生成热+ 443 kJ/mol,爆速8020 m/s,DSC测定在248℃开始分解。对火花(> 0。36 J)和摩擦(> 36 kg BAM)不响应,冲击感度与HMX相似。DAAzF晶体密度1。 767 g/cm 3,生成热+ 535 kJ/mol,爆速7600 m/s。DSC 测定315℃开始分解,热稳定性好。对撞击、火花和摩擦均不敏感。论文网
3,3-偶氮二(6-氨基-1,2,4,5-四氮烯)(DAAT)[7],DAAT密度为1。84 g/cm3,含氮量高达76%,氧平衡-72。。67%,生成热+1035kJ/mol。在255℃下下分解,释放出大量热(65812)kJ/mol。DAAT有潜力用作新型含能材料。
5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(ANTA)[8]具有三唑环结构。分子中还同时含有-NH2和-NO2,分子中含氮量 54%,是一种高氮化合物。增大了化合物的能量密度的同时提高了氧平衡。ANTA的晶体密度大(1。819g/cm3),爆速非常高(8460m/s),综合性能比TATB略高,是一种重要的火箭推进剂。ANTA能发生多种类型的反应系列。而且生成ANTN系列衍生物大多也是钝感的化合物。
以上这些都是高能钝感炸药,其中的大部分在军事建设和经济建设领域有举足轻重的应用。但是这些炸药不是合成路线复杂,就是原材料比较昂贵,大量获取时较为困难。不能进行工业化大规模生产。因此要寻找出一种原材料低廉并且合成路线便捷的高能低感炸药,满足现阶段发展的使用需求。
许多国家为了提升兵器系统对环境的适应能力,提高安全性能,开始研究和发展低易损性炸药。低易损性炸药对外界刺激不敏感、安全性能高。即使在作战情况下进行输送、贮存也有很高的安全性。目前,低易损性炸药正处于发展阶段。研究的重点是合成能量和安全性大于B炸药的含能化合物。FOX-7等就是在这种情况下被含能材料学者们研发的。
1,1-二氨基2,2-二硝基乙烯(FOX-7)是一种新的高能低感化合物。在1998年被Nikolai V Latypov 等[9] 首次合成出来。
FOX-7分子含有硝基、双建、氨基,氨基上的H和硝基上的O之间能形成氢键,使分子结构稳定。在晶体内部还存在简单的范德瓦尔斯键[10],因此没有固定熔点。FOX-7的分子堆积在一起使其感度非常低。FOX-7含氮量大,满足含能材料的基本要求。
FOX-7凭借其优异的综合性能,自问世以来,就一直受到研究人员的高度关注。