球形FOX-7/RDX含能复合颗粒的制备与性能分析：高能低敏聚合物粘结炸药（PBX）的创新突破

为解决高能低敏聚合物粘结炸药（PBX）规模化制备难题，研究人员通过连续流装置结合表面活性剂调控界面张力，成功制备出单分散性优异、粒径分布窄的FOX-7/RDX复合微球。该材料在保持晶体结构不变的前提下，冲击敏感度提升266.7%-400%，摩擦敏感度提高14.3%-90.5%，且氟橡胶（F2602）的添加显著抑制燃烧并增强热敏感性。该研究为含能材料球形复合体的可控制备提供了方法论框架。

　　

在军事科技与民用爆破领域，高能炸药的能量输出与安全性始终是矛盾的焦点。传统单组分炸药如黑索今（RDX）虽能量密度优异，但其对外界刺激的高敏感性成为应用瓶颈；而新型含能材料FOX-7虽具备低敏感性优势，却难以单独满足高能量需求。如何通过材料复合与结构设计实现性能平衡，成为国际含能材料研究的核心挑战。

针对这一难题，山西某研究团队在《Materials Today Communications》发表研究，创新性地开发了一种连续流装置制备技术。该技术通过表面活性剂调控两相界面张力，使分散相在固化过程中保持球形形貌，成功制备出氟橡胶（F2602）与乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为粘结剂的FOX-7/RDX复合微球。研究采用微流控技术实现单分散液滴生成，结合溶剂挥发固化工艺，突破了传统水悬浮法粒径不均、喷雾干燥流动性差等技术缺陷。

复合颗粒形貌与尺寸分析
通过扫描电镜观察发现，原始FOX-7呈菱形且表面裂纹明显，RDX呈"鹅卵石状"且晶角尖锐。经复合工艺处理后，样品1（纯F2602粘结剂）呈现"红细胞"形貌，样品2（F2602:EVA=1:1）和样品3（纯EVA粘结剂）则形成高球形度微球，中值粒径分别控制在218μm、198μm和185μm，粒径分布系数均低于15%，显著优于传统方法制备的颗粒。

热分解特性
差示扫描量热（DSC）测试表明，复合微球的分解峰温较纯RDX提高4.2-8.7℃，活化能提升12.4%-19.8%，证实粘结剂的包覆有效延缓了热分解进程。特别值得注意的是，含F2602的样品1和2在高温区出现额外放热峰，表明氟橡胶在高温下可能发生交联反应，进一步增强了热稳定性。

机械感度
落锤实验显示，复合微球的临界冲击能较纯RDX提升3.7-5倍（266.7%-400%），其中样品2表现最优；摩擦感度测试中，临界摩擦力提升14.3%-90.5%，且F2602含量越高改善越显著。这归因于粘结剂形成的弹性网络有效吸收了机械能，同时氟橡胶的分子链刚性抑制了热点形成。

燃烧行为
高速摄影观测发现，添加F2602的样品燃烧火焰高度降低37%-52%，燃烧速率下降44%-68%，但点火延迟时间缩短21%-34%。这表明氟橡胶虽抑制了燃烧剧烈程度，却因其含氟特性促进了自由基链式反应，形成独特的"抑燃增敏"效应。

该研究通过多尺度结构调控，实现了含能材料能量与安全性的协同优化。所开发的连续流制备技术可推广至CL-20、HMX等其他高能材料的球形复合体制备，为军工、航天等领域提供了新型PBX设计范式。特别是F2602与EVA的协同作用机制，为未来多功能粘结剂开发提供了理论依据。研究团队进一步指出，通过调整微流控参数可实现毫米级复合颗粒的制备，这将显著拓展其在主装药等大尺寸装药领域的应用前景。