[发明专利]一种由800nm激光直接起爆的钡基含能金属有机框架、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种由800nm激光直接起爆的钡基含能金属有机框架、制备方法及应用，其化学式是[Ba(BTO)(H₂O)]_n，式中BTO为5,5'‑联四唑‑1,1'‑二氧负离子配体。包括以下步骤：步骤1：含能金属有机框架材料[Ba(BTO)(H₂O)]_n的制备；步骤2：基于含能金属有机框架材料[Ba(BTO)(H₂O)]_n的激光雷管制作；步骤3：利用800nm纳秒激光器进行激光直接起爆性能实验，获得起爆特征参数。

技术领域

本发明涉及新型含能材料技术领域，更具体的说是涉及一种由800nm激光直接起爆的钡基含能金属有机框架、制备方法及应用。

背景技术

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、激光点燃或起爆，而对外界突发刺激(静电、撞击、摩擦等)更为钝感。

在世界范围内，该领域的科研工作者都在努力研发新型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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由800nm激光直接起爆的钡基含能金属有机框架、制备方法及应用，本发明利用利用化学式为[Ba(BTO)(H₂O)]_n的钡基含能金属有机框架材料作为激光直接起爆用主要材料，配合适当比例的辅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，证明其是一种具有应用价值的激光直接起爆药剂。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种由800nm激光直接起爆的钡基含能金属有机框架，其化学式是[Ba(BTO)(H₂O)]_n，式中BTO为5,5'-联四唑-1,1'-二氧负离子配体。

一种由800nm激光直接起爆的钡基含能金属有机框架的制备方法及应用，包括以下步骤：

步骤1：将称取好的5,5'-联四唑-1,1'-二氧羟铵盐和无机金属钡盐投入由聚四氟乙烯制备而成的可密封反应釜中得到浑浊液体；

步骤2：密封反应釜并将其放置在承压钢套内并拧紧钢套。并将其放入恒温晶体培养箱中；

步骤3：在特定目标温度下，使用程序升温法将恒温晶体培养箱升至一定温度后，保温一定时长，再使用程序降温法将温度恢复室温。

步骤4：待培养箱温度降至室温时即可开启反应釜，打开聚四氟乙烯瓶盖便可观察到液体中有无色透明晶体。使用真空泵抽滤得到白色的粉末即为[Ba(BTO)(H₂O)]_n产物，该湿产物经真空干燥后得到[Ba(BTO)(H₂O)]_n晶体粉末。