CL20高能炸药工业化合成获2014年国防科技特等奖,是美法 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 00:36:33


2015年初,正当全国上下关注新一期国家科学技术奖公布结果的同时,一项由北理工牵头的国防科技进步特等奖低调公布,这项以“CL-20”技术为核心的国防科技成果,使我国成为世界上第三个具备CL-20合成能力的国家,对于中国国防建设的意义深远,不可替代。这种当今国际上能量水平最高的笼型高能量密度材料,浸透了几代北理工火炸药人三十余年的矢志不渝
http://edu.people.com.cn/n1/2016/0202/c1053-28105768.html


CL一20及高能炸药扩展阅读链接:
中国高能炸药合成第一人--于永忠 (核武器专用,CL20,氮原子簇,聚核氮)

http://lt.cjdby.net/thread-1414064-1-1.html

2015年初,正当全国上下关注新一期国家科学技术奖公布结果的同时,一项由北理工牵头的国防科技进步特等奖低调公布,这项以“CL-20”技术为核心的国防科技成果,使我国成为世界上第三个具备CL-20合成能力的国家,对于中国国防建设的意义深远,不可替代。这种当今国际上能量水平最高的笼型高能量密度材料,浸透了几代北理工火炸药人三十余年的矢志不渝
http://edu.people.com.cn/n1/2016/0202/c1053-28105768.html


CL一20及高能炸药扩展阅读链接:
中国高能炸药合成第一人--于永忠 (核武器专用,CL20,氮原子簇,聚核氮)

http://lt.cjdby.net/thread-1414064-1-1.html
c20是什么炸药,楼主科普一下
来自: 手机APP客户端

没思想的僵尸 发表于 2016-2-3 01:39
c20是什么炸药,楼主科普一下


维基的中文版是这么说的:

2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷,简称六硝基六氮杂异伍兹烷、HNIW,俗称CL-20,是具有笼型多环硝胺结构的一个高能量密度化合物,分子式为C6H6N12O12,为白色结晶。它由美国的尼尔森(Nielson)博士于1987年首先制得,主要用作推进剂的组分,中国化学家于1998年首次成功合成该物质。[1]

HNIW的氧平衡为-10.95%,最大爆速、爆压、密度等几个材料参数都优于HMX,能量输出比HMX高10-15%,自首次合成便引起了广泛关注。它在常温常压下有四种晶型:α-、β-、γ-及ε-晶型,其中以ε-晶型的结晶密度最大,最为实用。

HNIW有两个缺点限制了其应用:

    生产成本昂贵,为工业化造成了阻碍。可通过改进或创造出新的合成路线来解决。
    感度较高,安全性不佳。可通过改善结晶方式、结构及包覆钝感改善。

虽然HNIW目前没有应用于武器中,但对HNIW的性能测试、合成路线及生产的研究已初现端倪。现在合成方法大多沿用尼尔森首次合成的线路:用苄胺与乙二醛缩合生成六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW),脱苄生成乙酰基或其他前体官能团取代物,接着硝解得到α-及γ-晶型,最后转晶为ε-CL-20。


===============================================
不过发现这里有个问题,上面提到的“中国化学家首次合成”在英文版中找不到,而只是说由“中国湖”(China Lake)的试验机构合成,所以不知道是否是翻译错误。
没思想的僵尸 发表于 2016-2-3 01:39
c20是什么炸药,楼主科普一下


维基的中文版是这么说的:

2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷,简称六硝基六氮杂异伍兹烷、HNIW,俗称CL-20,是具有笼型多环硝胺结构的一个高能量密度化合物,分子式为C6H6N12O12,为白色结晶。它由美国的尼尔森(Nielson)博士于1987年首先制得,主要用作推进剂的组分,中国化学家于1998年首次成功合成该物质。[1]

HNIW的氧平衡为-10.95%,最大爆速、爆压、密度等几个材料参数都优于HMX,能量输出比HMX高10-15%,自首次合成便引起了广泛关注。它在常温常压下有四种晶型:α-、β-、γ-及ε-晶型,其中以ε-晶型的结晶密度最大,最为实用。

HNIW有两个缺点限制了其应用:

    生产成本昂贵,为工业化造成了阻碍。可通过改进或创造出新的合成路线来解决。
    感度较高,安全性不佳。可通过改善结晶方式、结构及包覆钝感改善。

虽然HNIW目前没有应用于武器中,但对HNIW的性能测试、合成路线及生产的研究已初现端倪。现在合成方法大多沿用尼尔森首次合成的线路:用苄胺与乙二醛缩合生成六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW),脱苄生成乙酰基或其他前体官能团取代物,接着硝解得到α-及γ-晶型,最后转晶为ε-CL-20。


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不过发现这里有个问题,上面提到的“中国化学家首次合成”在英文版中找不到,而只是说由“中国湖”(China Lake)的试验机构合成,所以不知道是否是翻译错误。
三硝基甲苯 发表于 2016-2-3 01:49
维基的中文版是这么说的:

2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷,简称六硝基六氮杂异 ...
这个是最早的合成路线了,这次能获得特等奖,很可能是用的新路线
喜大普奔!总之是好事哈(ˇˇ)
维基的中文版是这么说的:

2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷,简称六硝基六氮杂异 ...
中国湖应该还是美国的吧?不是有个靶场还是试验场在那嘛
空空导弹有望射程与美法并肩了。
空空导弹有望射程与美法并肩了。
这是炸药不是推进剂吧
用于推进剂,不知道哪些类型的能用上
q901541q 发表于 2016-2-3 10:37
这是炸药不是推进剂吧
它主要还是用于固体推进剂的组分
gmgm201 发表于 2016-2-3 06:40
中国湖应该还是美国的吧?不是有个靶场还是试验场在那嘛
“中国湖”是美帝的武器试验场,据说因早年有中国移民开挖而得名。
fyeldlee 发表于 2016-2-3 10:02
空空导弹有望射程与美法并肩了。
土鳖目前固体火箭燃料不差;
射程和重量瓶颈并不在燃料。
于永忠教授是一位造诣很深的高能炸药研究专家。在他近半个世纪的科学生涯中,始终站在不同时期科学发展的前沿和生长点,表现出极其敏锐的洞察力。他总能及时抓住高能炸药发展的关键问题开展研究工作,在他所涉猎的研究领域中处处可以看到他那高人一筹的思想火花。

    60年代中期,为进一步提高核武器引爆药的能量和密度,于永忠又开拓了高能炸药合成的新方向。他率先提出了高爆速高密度炸药必须遵循近零氧平衡、环状及硝基均匀分布的原则,创造性地解决了多硝基笨胺的氧化问题,于1964年合成出我国第一个爆速最高的炸药六硝基苯,而美国在十余年后才合成出同一个化合物。在于永忠学术思想及研究成果的影响和推动下,我国率先研究出多种新炸药,从而使我国的高能炸药合成进入了国际先进行列。

    高能炸药几乎用于所有的战略武器系统和战术武器系统,它的性能每经改进和提高,都会深刻地影响武器系统的发展。导弹和核武器的发展需要,更突出了高能炸药发展的重要地位。多年来,奥克托金炸药以它在密度、爆速、热稳定性和化学稳定性方面的综合优势占据着高能炸药的“王牌”地位。为寻求更高能量的单质炸药,提高导弹射程和核装置效能,并使其小型化,在70年代,国内外对新的高能炸药研究进行了广泛的探索。虽然新的研究成果不断涌现,然而却没有一种炸药能突破“王牌”炸药奥克托金,于是在70年代末,国际国内对新型高能炸药的探索颇感渺茫,高能炸药的合成也陷入低谷。

    就是在这样的困惑状态下,于永忠教授仍然坚持高能炸药的研究。他密切注意着各领域的动态,在总结了国内外数十年研究成果的基础上,独具慧眼地提出多硝基笼形化合物是高能炸药研究的新方向,1979年,他合成出一个极具特色的笼形硝基化合物797#,它具有高密度、高稳定性等特点。但这个化合物还不能达到更高的爆速,于永忠教授提出了它的改进结构,即由氮硝基取代其中的氧原子,明确指出这种新型的笼形硝基化合物事实上会超过奥克托金。但由于当时条件所限,未能进行合成方法的研究。后来得知,1987年美国合成的最新型高能炸药CL-20,其结构和他1979年提出的炸药分子结构完全相同。

    1984年,于永忠教授来到北京理工大学担任博士生导师,并继续致力于高能炸药的合成研究,在美国对CL-20合成方法保密的情况下,于永忠教授带领博士生于1994年成功的合成出了CL-20,其研究成果达到了90年代国际先进水平,使我国成为有能力合成CL-20的少数几个国家之一。为此,他荣获863计划“八五”先进工作者和国家科委二等奖。

    鉴于国内外合成CL-20的成本都很高,阻碍其广泛应用,于永忠教授开辟了一条全新的合成方法,用廉价易得的化工原料合成,这一方法的进一步完善将使CL-20的生产成本有较大的降低,并使我国在CL-20的合成又上了一个新台阶,处于国际领先水平。
绿林奸汉 发表于 2016-2-3 11:01
土鳖目前固体火箭燃料不差;
射程和重量瓶颈并不在燃料。
壳子不行
灌水尉 发表于 2016-2-3 11:03
壳子不行
制导精度和引战配合较差,也导致重量增加。
绿林奸汉 发表于 2016-2-3 11:04
制导精度和引战配合较差,也导致重量增加。
那是余量的问题
CL20有什么用呢??
大兔子威武霸气。
维基的中文版是这么说的:

2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷,简称六硝基六氮杂异 ...
中国湖是美国的武器试验场
于永忠教授是一位造诣很深的高能炸药研究专家。在他近半个世纪的科学生涯中,始终站在不同时期科学发展的前 ...
最后一段话才是精髓,新的合成方法把成本降低了,高大上的东西被白菜化了...这个特等奖拿得好!
新型火炸药:高能量密度材料
2015-11-19 16:02  来源: 科普中国
高能量密度材料是指能量密度高于最佳制式含能材料(如RDX、HMX)15%~20%以上的一类新型含能材料技术,是陆、海、空诸军种各类武器系统必不可少的威力和动力能源材料技术,主要包括CL-20、二硝酰胺铵(ADN)、三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)、八硝基立方烷、呋咱类、全氮材料等高能量密度化合物的分子设计、合成及制备技术等。
CL-20的能量为1.8倍TNT当量,密度2.04 g/cm3,爆速9.4km/s,爆压为42.0 GPa;ADN的密度为1.81 g/cm3,爆速8.1km/s,爆压为23.72 GPa;TNAZ的密度为1.84 g/cm3,爆速9.0km/s,爆压为36.37 GPa;八硝基立方烷现已被证实是目前威力最大的常规碳氢氮氧类炸药,密度可达1.9~2.2g/cm3,标准生成焓达+340~600kJ/mol,爆速和爆压分别达10.1km/s和50.0GPa,比HMX高15%~30%,能量甚至超过CL-20。N5+属于非碳氢氮氧类高能量密度化合物,能量约为2倍TNT当量,密度为1.85 g/cm3,爆速12.51km/s,爆压为73.95 GPa。
自20世纪80年代以来,高能量密度材料技术备受各国重视,美国国防部从1990年就开始把它列为一项可以实现的国防关键技术和前沿技术。
1987年,美国首先合成出了CL-20,这被国际火炸药界誉为“炸药合成史上的一个重大突破”;2002年,美国建成年产22.5吨的CL-20中试线;20世纪90年代,美国开始研制CL-20基火炸药配方,现已成功推出LX-19、PAX-12、PAX-11、PAX-29、DLE-C038和PBXW-16等多种CL-20基高能炸药。

    几种高能量密度材料分子结构
1971年,前苏联采用氨基丙腈法首次合成出ADN;20世纪70年代,前苏联建立了年产千吨的ADN工厂;1996年,瑞典博福斯公司(现为欧洲含能材料公司)采用混酸法实现了ADN工艺放大并开始生产ADN并向世界各国50余家科研机构或公司提供过样品;2004年,瑞典建立了ADN工业化生产能力,年产量为10吨,2005年达到25吨。
1984年,美国Fluorochem公司Archibad等人通过二硝基氮杂环丁烷-特丁基盐或1-特丁基-3,3-二硝基氮杂环丁烷中间体首次合成出TNAZ(称为Fluorochem合成法);20世纪90年代,美国陆军武器研究发展与工程中心开始对Fluorochem公司开发的实验室规模生产方法进行了放大,准备把TNAZ用作美国陆军和空军特需的高能低易损性弹药的候选炸药装药中;2001年,美国实现TNAZ中试生产并开始研制TNAZ基火炸药新配方。
2000年,美国芝加哥大学M.X.Zhang等人首次合成出八硝基立方烷ONC。
1998年,美国Karl O.Christe等人成功地制得了以多氮形式存在的N5+,这极大地推动了多氮化合物研究领域的发展,世界多家量子化学研究所先后对N4、N6、N8、N10、N12和N60等有前景的全氮化合物进行了大量的理论计算与预测,以探究这类超高能量材料存在的可能性。2012年,德国慕尼黑大学新合成出高能富氮化合物——5,5′-联四唑-1,1′-二氧化物二羟铵(代号为TKX50),爆轰性能优于奥克托今且接近CL-20,爆速达9.698km/s。

    能量密度材料的爆照效果非常惊人
高能量密度材料的主要用途是制作高能炸药、发射药和推进剂,俄罗斯已将ADN应用于SS-24、SS-27等白杨系列战略导弹,CL-20、全氮材料等高能量密度材料有望应用于小直径炸弹、高价值战斗部、高效毁伤战斗部及远程战略战术导弹等中。
未来,高能量密度材料技术将朝绿色、高能、低成本化方向发展。除了已经在制备技术、配方和应用研究中进行过大量研究的CL-20、TNAZ、ADN之外,未来重点发展的高能密度材料还包括全氮材料、高氮/富氮化合物等,将把全氮材料作为最重要的新型含能材料加以系统开发;同时,探索性能更优的CL-20基高性能火炸药新配方,开发CL-20的低成本、绿色合成新路线,以及CL-20基高性能火炸药在武器装备上的推广应用;加快研制ADN基高能固体推进剂新配方及在装备上应用。

本作品为“科普中国-军事科技前沿”原创 转载时务请注明出处
作者: 彭翠枝   [责任编辑: 秦艺丹]
北理工改开后越来越厉害,南边我的母校还在喝温吞水,差距啊
q901541q 发表于 2016-2-3 10:37
这是炸药不是推进剂吧
推进剂里面掺一点,能提高能量和气体数量
qy851 发表于 2016-2-3 12:21
最后一段话才是精髓,新的合成方法把成本降低了,高大上的东西被白菜化了...这个特等奖拿得好!
那么,算一下,新炸药能量比现有破甲弹炸药提高30%,破甲深大约能提高多少?
榴弹炮迫击炮会使用这种炸药吗
大神啊,应该重奖
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榴弹炮迫击炮会使用这种炸药吗
新的合成路径只是大幅降低合成成本,并不说明其廉价!通俗易懂的说法:照以前的合成方法要50万刀一公斤,现在就算降到50万人民币一公斤,降的幅度够大了吧!但还是贵!白菜化并不等于白菜价!
不错啊,国产炸药奖
这个必须有 !!!!!!
新的合成路径只是大幅降低合成成本,并不说明其廉价!通俗易懂的说法:照以前的合成方法要50万刀一公斤, ...
扯,哪有那么贵
扯,哪有那么贵
举例知道吗?这东西再便宜目前也不可能成为榴弹,迫击炮弹的装药!
q901541q 发表于 2016-2-3 10:37
这是炸药不是推进剂吧
所有高含能材料都有用作推进剂的潜力,不过往往不会单独使用。
三硝基甲苯 发表于 2016-2-3 01:49
维基的中文版是这么说的:

2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷,简称六硝基六氮杂异 ...
中国湖是美国的一个武器实验基地
新的合成路径只是大幅降低合成成本,并不说明其廉价!通俗易懂的说法:照以前的合成方法要50万刀一公斤, ...
现在貌似几千rmb一公斤
硝仿肼和二硝酰胺铵有进展没有,低痕迹氧化剂很重要
国版C4吗
所有导弹换个战斗部,威力都能增加不少。
就算50万美元一公斤,算算导弹多少钱,也是值得的。
fyeldlee 发表于 2016-2-3 10:02
空空导弹有望射程与美法并肩了。
用作固体推进剂,最大好处的潜射导弹。
用作固体推进剂,最大好处的潜射导弹。
潜射导弹只是减少体积或增加弹头重量及个数,战斗力没有本质差别。
空空导弹射程增加意义很大。
美国的中国湖武器试验场的翻译是错误的,应该是瓷器湖,因为干涸的湖底淤泥像瓷器一样洁白发亮,所以有这个名字,但是作为地名的时候又大写了首字母,所以演变成了中国湖