一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用组成比例

一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，使用化学式为[Ag(ATCA)ClO

The application of a silver based cationic energetic metal organic framework as the formulation of laser direct initiation agent

The application of a silver based cationic energetic metal organic framework as the formula of laser direct initiation agent, using the chemical formula of [Ag (ATCA) clo

【技术实现步骤摘要】
一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用
本专利技术涉及新型含能材料
，更具体的说是涉及一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用。
技术介绍
目前，我国使用的起爆药主要有叠氮化铅、、苦味酸和斯蒂芬酸的金属盐等，可是这些起爆药大多对外界刺激极为敏感，经常引起意外爆炸事故、导致人员和财产的重大损失。因此，需要迫切寻求到在生产和使用中更为安全的起爆药新品种，其应具有特征感度，能可靠地被火焰、电加热丝、激光点着或起爆，而对外界突发刺激(静电、撞击、摩擦等)更为钝感。目前，世界范围内该领域的科研工作者都在努力研发无重金属的含能配合物安全起爆药，主要集中在以氨基三唑或四唑为配体的过渡金属的硝酸或高氯酸化合物上，因为其含能配位化合物主要优点之一是燃料与氧化剂含量近于化学计量比。同时，近年来研究表明，某些配位化合物起爆药可以被激光起爆，且具有高能、可靠、钝感等特点。激光起爆技术作为一种安全、可靠的新型起爆技术，与常规起爆技术相比，其突出优点是：避免了电磁干扰、静电放电、杂散电流等的干扰。目前，大量报道表明，配位化合物是激光敏感起爆药研究发展的一个重要方向。激光起爆技术是提高武器系统安全性和作用可靠性的重要途径之一。随着现代科技的进步和新型武器系统的需求，起爆点火方式由第一代机械激发，经第二代电激发，向第三代非线性换能技术不断进步发展。而激光起爆技术及其所用的激光敏感起爆药作为初始作用对象和能量输出载体，在激光起爆点火序列中都占有举足轻重的地位，更是受到世界各国的广泛重视。因此，研发新型激光敏感起爆药具有重要的理论意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，本专利技术利用化学式为[Ag(ATCA)ClO4]n的银基阳离子型含能金属有机框架材料作为激光直接起爆用主要材料，配合适当比例的副剂获得具有高激光灵敏度的适用于直接激光点火的新型火工品药剂，并测试了其在不同配方比例和压制状态下的起爆特性，其是一种潜在的无铅激光直接起爆药剂。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，使用化学式为[Ag(ATCA)ClO4]n的含能金属有机框架材料作为其核心材料，式中ATCA为3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-碳酰肼的中性配体，同时加入少量的二硫化钼作为副剂。上述银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，包括以下步骤：步骤1：激光直接起爆药剂粉体的制备将制备好的银基阳离子型含能金属有机框架材料[Ag(ATCA)ClO4]n与不同比例的二硫化钼形成混合粉体，并研磨成一定尺寸；步骤2：激光直接起爆药剂粉体的装药与封装将制备好的激光直接起爆药剂粉体以不同压力压入特制的起爆雷管中，并对顶端进行窗口封装；步骤3：基于飞秒激光器的激光起爆性能测试利用波长为800nm的飞秒激光器对激光雷管进行起爆性能测试，观察不同配方比例，压装压力对激光起爆性能的影响。更为优选的技术方案是，在所述步骤1中，二硫化钼所使用的质量百分比范围2-5％。更为优选的技术方案是，在所述步骤1中，混合粉体研磨的尺寸范围50um-300um。更为优选的技术方案是，在所述步骤2中，装药方式为两端式装药，底端为紧压装药，压力范围为20-35MP，上端为松散装药，压力范围1-5MP。在该激光直接起爆药剂配方中加入适量的二硫化钼可以提高配方药剂对激光的灵敏度，使得点火延迟时间和点火能量减少。其主要原因在于，银基金属框架材料可以直接吸收800nm的近红外激光并同时产生光分解效应和热效应，其中二硫化钼会吸收热量成为起爆的热点，使得起爆过程更加迅速，从而使得该配方药剂有更短的起爆延迟和更低的起爆能量。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：通过本专利技术的银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，是一种新型的无铅绿色激光起爆药剂配方，更为绿色环保。同时，该配方对飞秒激光具有较高的点火响应，其点火时间与点火能量更低，好于先用叠氮化铅等起爆药剂。本专利技术的制备方法工艺流程简单，操作方便，反应条件温和，安全性好，产品品质高。附图说明图1是基于[Ag(ATCA)ClO4]n的激光直接起爆药剂的配方的漫反射紫外光谱图；图2是基于[Ag(ATCA)ClO4]n的激光直接起爆药剂的激光雷管起爆高速摄影照片；图3为[Ag(ATCA)ClO4]n的单晶结构图；图4为[Ag(ATCA)ClO4]n的TG-DSC曲线。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本专利技术的保护范围。实施例1步骤1：激光直接起爆药剂粉体的制备取1.0g制备好的银基阳离子型含能金属有机框架材料[Ag(ATCA)ClO4]n与50mg的二硫化钼进行混合，并研磨成100um的粉体材料；步骤2：激光直接起爆药剂粉体的装药与封装将制备好的激光直接起爆粉体分两次压如起爆雷管中，下层500mg粉体以30MP压力压入，并保压5min后卸载压力；在装入上层药剂500mg，以1MP压力压力后立即泄压，并利用窗口玻璃对雷管进行封装。步骤3：基于飞秒激光器的激光起爆性能测试利用波长为800nm的飞秒激光器对上述方法制备的激光雷管进行起爆性能测试。飞秒激光器的频率为1000Hz，功率为3W时，对该激光雷管进行辐照。测试结构显示，该雷管起爆，起爆能量为207mJ,点火延迟时间为73ms。实施例2步骤1：激光直接起爆药剂粉体的制备取1.0g制备好的银基阳离子型含能金属有机框架材料[Ag(ATCA)ClO4]n与30mg的二硫化钼进行混合，并研磨成50um的粉体材料；步骤2：激光直接起爆药剂粉体的装药与封装将制备好的激光直接起爆粉体分两次压如起爆雷管中，下层500mg粉体以20MP压力压入，并保压5min后卸载压力；在装入上层药剂500mg，以5MP压力压力后立即泄压，并利用窗口玻璃对雷管进行封装。步骤3：基于飞秒激光器的激光起爆性能测试利用波长为800nm的飞秒激光器对上述方法制备的激光雷管进行起爆性能测试。飞秒激光器的频率为1000Hz，功率为3W时，对该激光雷管进行辐照。测试结构显示，该雷管起爆，起爆能量为210mJ,点火延迟时间为78ms。实施例3步骤1：激光直接起爆药剂粉体的制备取1.0g制备好的银基阳离子型含能金属有机框架材料[Ag(ATCA)ClO4]n与20mg的二硫化钼进行混合，并研磨成300um的粉体材料；步骤2：激光直接起爆药剂粉体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，其特征在于，使用化学式为[Ag(ATCA)ClO

【技术特征摘要】
1.一种银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，其特征在于，使用化学式为[Ag(ATCA)ClO4]n的含能金属有机框架材料作为其核心材料，式中ATCA为3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-碳酰肼的中性配体，同时加入少量的二硫化钼作为副剂。


2.权利要求1所述的银基阳离子型含能金属有机框架作为激光直接起爆药剂配方的应用，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：激光直接起爆药剂粉体的制备
将制备好的银基阳离子型含能金属有机框架材料[Ag(ATCA)ClO4]n与不同比例的二硫化钼形成混合粉体，并研磨成一定尺寸；
步骤2：激光直接起爆药剂粉体的装药与封装
将制备好的激光直接起爆药剂粉体以不同压力压入特制的起爆雷管中，并对顶端进行窗口封装；
步骤3：基于飞秒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祺，王霆威，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51