微纳二级结构球形HNS的可控制备及其性能增强研究

本文通过油包油乳液法成功制备具有微纳二级结构的球形HNS（六硝基芴），系统研究乳化条件对产物形貌与性能的影响。研究表明，球形HNS的热分解峰提前15.5°C，比表面积扩大15倍，兼具低机械感度和优异短脉冲起爆性能，为高可靠性含能材料设计提供新策略（DOI/FT-IR/DSC/TG/XRD/SEM）。

　　

Highlight

Experimental materials

原料HNS（纯度>99%）由庆阳化工公司提供；二甲基亚砜（DMSO）、环己烷、无水乙醇、Tween-80等分析纯试剂购自成都科隆化学有限公司。

Preparation of spherical HNS

以Tween-80为表面活性剂，DMSO为溶剂油相，环己烷为非溶剂油相，通过油包油乳液法制备具有微纳二级结构的球形HNS。实验流程如下：将0.08 g原料HNS加入6 mL DMSO中，超声处理至完全溶解。

The stability of the emulsion analysis

在油包油乳液制备过程中发现，表面活性剂类型与用量、溶剂比例及乳液静置时间等因素均会影响乳液稳定性，进而直接影响产物HNS的形貌与结构。图2(a-e)展示了不同表面活性剂（PEG-400、PVA、Tween-20等）条件下HNS溶液体系的物理状态与光学显微图像。

Conclusion

本研究基于重结晶与溶剂扩散效应原理，通过油包油乳液法在受限区域内将HNS分子自组装为具有微纳二级结构的含能微球。优化工艺条件为：Tween-80浓度5 g·L^?1，溶剂与非溶剂体积比3:3，静置时间<30 min。所得球形HNS热分解峰提前15.5°C，燃烧性能提升，比表面积扩大15倍，兼具低感度与优异短脉冲爆轰性能。