[发明专利]一种MCHN7

说明书

本申请公开了一种MCHN₇含能材料、其制备方法及作为起爆药、炸药和烟火剂的应用。所述含能材料的化学式是MCHN₇；其中，M选自IB族金属元素、IIB族金属元素、VIIB族金属元素、VIII族金属元素中的至少一种；所述含能材料的晶体结构属于正交晶系，空间群P2₁2₁2₁。所述含能材料具有优异的稳定性和安全性，绿色环保。实验测定热稳定性不小于255℃，撞击感度为0.8～2.0J，摩擦感度大于等于5N，静电火花感度2～200mJ。与目前商业化的起爆药相比，本申请所述含能材料的爆炸热量是其2～4倍，且克服了其存在的严重的铅污染和爆炸性能不足的缺点，在绿色高性能含能材料领域具有重要商业应用价值。

技术领域

本申请涉及一种含能材料、其制备方法及作为起爆药、炸药和烟火剂的应用，属于含能材料领域。

背景技术

含能材料主要应用于起爆药、炸药和烟火剂等领域。目前商业化的起爆药主要有叠氮化铅Pb(N₃)₂(LA)、史蒂芬酸铅C₆H₃N₃O₉Pb(LS)等。这些起爆药虽然合成简单，价格便宜，但是其爆炸产物存在较为严重的铅污染问题，而且由于爆炸性能不足引爆时需要较大的计量。因此，新的起爆药不含铅且爆炸性能更强，如双硝基铵双四氮唑钾盐，但其合成步骤繁多，存在较大的危险性且价格昂贵，不利于商业化应用。

与此同时，随着技术的发展与环保要求的提高，需要性能更加优异的绿色起爆药，因此探索绿色的高性能的商业化的起爆药，成为含能材料的重要研究方向。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一种含能材料，该含能材料爆炸热量是商业化起爆药叠氮化铅(Pb(N₃)₂)的2～4倍；热稳定性不低于255℃；撞击感度大于0.8J；摩擦感度大于等于5N；静电火花感度大于2mJ；爆炸产物对环境污染少，是一种绿色的高性能含能材料。

所述含能材料，其特征在于，具有式I所示的化学式：

MCHN₇   式I

其中，所述式I中M选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd中的至少一种。

所述含能材料的晶体结构属于正交晶系，空间群P2₁2₁2₁。

所述含能材料可以为块状大单晶，也可以是晶体粉末。

作为一种实施方式，所述含能材料，具有如图2C所示三维结构：

其中M选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd中的至少一种。

作为一种实施方式，所述含能材料的晶体结构属于正交晶系，空间群P2₁2₁2₁；晶胞参数α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，Z＝4。

作为一种实施方式，当式I中M是Mn，当含能材料的化学式为MnCHN₇时，含能材料属于正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，Z＝4。

作为一种实施方式，当式I中M是Fe，当含能材料的化学式为FeCHN₇时，含能材料属于正交晶系，空间群P2₁2₁2₁，晶胞参数为α＝90.00°，β＝90.00°，γ＝90.00°，Z＝4。