含能材料是一類具有爆炸性基團(tuán)（硝基、胺基等）的化合物或具有氧化劑和可燃物的混合物，在外界刺激下能夠迅速釋放大量能量，并產(chǎn)生高壓高溫氣體和固體產(chǎn)物，主要分為發(fā)射藥、推進(jìn)劑、猛炸藥、煙火劑等幾大類。

新型含能材料與反應(yīng)性材料

隨著“綠色炸藥”這一概念的出現(xiàn)以及武裝彈藥戰(zhàn)斗部對(duì)于損傷威力的進(jìn)一步需求，對(duì)于新型含能材料的研究越來越廣泛，因此具有高能高熱的反應(yīng)性材料出現(xiàn)在了廣大相關(guān)研究人員的報(bào)道中。反應(yīng)性材料作為一種新型含能材料，是由兩種或者多種組分結(jié)合而成的復(fù)合材料，一般情況下比較鈍感，在正常溫度下復(fù)合材料內(nèi)部的組分之間不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。但是當(dāng)受到的外界沖擊作用大于其反應(yīng)閾值的時(shí)候，反應(yīng)性材料組分之間就能夠快速發(fā)生反應(yīng)，并釋放出大量的熱量，產(chǎn)生顯著的后效作用，從而對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生毀傷作用。

傳統(tǒng)含能材料成型方式

對(duì)含能材料來說，傳統(tǒng)的成型方式主要有壓鑄法、壓伸法和澆鑄法三種。壓鑄法是通過水/油壓機(jī)提供的一定壓力，將一定質(zhì)量的藥料壓制在模具中，一般情況下多用于中、小型藥柱的成型制造。壓伸法是將整個(gè)壓制過程分為兩步，首先在高溫高壓的環(huán)境下，使用壓延機(jī)將原材料制作成半成品；然后進(jìn)行二次壓制，在壓伸機(jī)和模具的壓延成型下加工成不同尺寸與形狀的成品。澆鑄法是采用模具澆注的方式制備含能材料藥柱，使用的含能材料顆粒直接影響了澆鑄藥柱的質(zhì)量，所以對(duì)含能材料顆粒的幾何形狀與質(zhì)量要求比較高。

傳統(tǒng)成型技術(shù)的局限與改革需求

傳統(tǒng)的成型技術(shù)在對(duì)含能材料進(jìn)行成型制造的時(shí)候，都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的沖擊力，存在著一定的安全隱患。另外隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，火工系統(tǒng)都在向著微型化、集成化、智能化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的裝藥成型技術(shù)由于安全隱患的存在已經(jīng)不能完美適應(yīng)高能量、高感度的火工藥劑的裝藥成型工作要求，因此對(duì)于裝藥技術(shù)的改革工作迫在眉睫。

3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3D打印技術(shù)包含了數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、管理和集成，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、成型一體化完成，能夠有效縮短產(chǎn)品的研制時(shí)間，節(jié)約研發(fā)成本?；谝陨咸攸c(diǎn)，3D打印技術(shù)是一種非常適合于含能材料領(lǐng)域成型制造的技術(shù)，能夠有效提升產(chǎn)品的精密度，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)裝藥技難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)等。

3D打印技術(shù)在含能材料領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

近年來，將3D打印技術(shù)應(yīng)用到含能材料領(lǐng)域的相關(guān)研究已經(jīng)在國內(nèi)外大量開展，主要包括3D打印的技術(shù)參數(shù)、含能材料油墨配制兩個(gè)方面。通過對(duì)含能材料自身的性能表現(xiàn)與經(jīng)過3D打印之后的性能表現(xiàn)之間的對(duì)比，體現(xiàn)出3D打印技術(shù)在含能材料制造方面的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)無模具化成型，解決傳統(tǒng)成型工藝對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)、異形藥柱等適應(yīng)性差的缺陷，能夠適應(yīng)多種含能材料藥型。此外，結(jié)合反應(yīng)性材料自身的優(yōu)勢(shì)與3D打印技術(shù)的高效率等優(yōu)點(diǎn)，3D打印反應(yīng)性材料將為多層、異形、微型藥柱等的制造提供全新的模式和途徑，從而更好地應(yīng)用到國防工業(yè)建設(shè)和全民經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中。

反應(yīng)性材料概述

反應(yīng)性材料（“Reactive Materials”）通常是指由兩種或多種非炸藥類固體物質(zhì)（燃料與氧化劑）所組成的亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合材料，具有密度較大、活性較高、感度低的特點(diǎn)。在機(jī)械沖擊力高于其反應(yīng)閾值的時(shí)候，可以被引發(fā)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)（氧化還原反應(yīng)）而釋放出巨大能量，其中主要以熱能為主；對(duì)于部分反應(yīng)性材料來說，沖擊力也是一種作用方式。經(jīng)過多年研究，金屬間化合物、鋁熱劑、亞穩(wěn)態(tài)分子間復(fù)合物、金屬與聚合物的混合材料、金屬氫化物等可以被歸納為反應(yīng)性材料。

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