纳米铝粉对炸药水下爆炸能量的影响研究 .pdf

ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００１-８３５２. ２０１６. ０３. ００１ 纳米铝粉对炸药水下爆炸能量的影响研究 ❋ 封雪松 田 轩 冯 博 徐洪涛 赵 娟 冯晓军 王晓峰 西安近代化学研究所陕西西安，７１０１６５ [摘 要] 为了研究铝粉颗粒尺度对炸药爆炸能量的影响,分别对含纳米铝粉和微米铝粉的 ＲＤＸ 基炸药进行水 下试验,获得了不同组成下含纳米铝粉和含微米铝粉炸药水下爆炸的冲击波能和气泡能,分析了纳米铝粉的含量 对炸药水下爆炸能量输出的影响规律 试验发现以质量分数计当铝粉的含量为２０％ ４０％ 时,含纳米铝粉的 炸药在水下冲击波能和气泡能方面始终低于相同铝粉含量的含微米铝粉的炸药,且差值随铝粉含量的增加而增 大；当铝粉总含量为 ３０％和 ３５％时,纳米铝粉与微米铝粉混合使用可使炸药具有较大的水下爆炸总能量,纳米铝 粉的最优加入量为 １０％ 结果表明,当混合铝粉总质量分数为 ３５％,且 ｍ微米铝粉︰ｍ纳米铝粉 ＝ ２５︰１０ 时,炸药具有最大的水下爆炸能量 [关键词] 含铝炸药；纳米铝粉；微米铝粉；水下爆炸能量；反应机理 [分类号] ＴＪ５５ 引言 铝粉常用作添加剂以提高炸药能量 研究表 明[１],铝粉的加入量、粒度、比表面积和形状等物理 性能与含铝炸药的性能密切相关[２],其中纳米铝粉 因具有不同于微米铝粉的化学和物理性质,在推进 剂、炸药和铝热剂中的应用研究受到广泛关注[３] Ｂｒｏｕｓｓｅａｕ 等[４]认为,对 ＴＮＴ-Ａｌ 混合炸药,纳米 铝粉配方的爆速和板痕深度有明显提高；但对于 ＨＭＸ 基的含铝炸药,含微米铝粉炸药的爆速仍高于 含纳米铝粉炸药的爆速 Ｌｅｆｒａｎｃｏｉｓ 等[５]制备了分 别含 ５ μｍ 铝粉、１００ ｎｍ 铝粉和氟化锂的高能炸药 ＲＤＸ-ＡＰ-ＡｌＬｉＦ-ＷＡＸ质量比为 ２０︰４３︰２５︰ １２,结果发现,含纳米铝粉的炸药水下爆炸冲量和 气泡周期比含氟化锂的炸药分别提高 ６０％ 和 １８％, 但作者并未给出含微米铝粉炸药具体的能量值,也 未与相应含微米铝粉的炸药配方进行比较,无法准 确获得纳米铝粉对炸药水中爆炸能量输出结构的影 响 Ｍｉｌｌｅｒ 等[６]用金属板爆痕试验和爆速试验测量 了炸药性能,结果表明在浇注 ＰＢＸ 配方中,含纳米 铝粉与含微米铝粉无明显差异,并认为原因是超细 铝粉的氧化层较厚,使活性铝含量比普通铝粉低 本文采用水下试验方法,研究了纳米铝粉含量 对 ＲＤＸ 基炸药水下爆炸能量输出结构的影响,并与 含微米铝粉炸药的性能进行了对比 １ 试验 １. １ 试样制备 以 ＲＤＸ 为主炸药；以氟橡胶 Ｆ ２６４１作黏结剂； 微米铝粉的粒度为 ４ ５ μｍ；纳米铝粉粒度为 ６０ ８０ ｎｍ 铝粉含量本文均以质量分数计 分别为 ２０％、２５％、３０％、３５％、４０％ 采用直接法制备了含 纳米铝粉的炸药、含纳米铝粉与微米铝粉混合物的 炸药,并分别压制成⌀３０ ｍｍ ３０ ｇ 的炸药药柱 １. ２ 含铝炸药的水下爆炸能量测试 １. ２. １ 试验原理 当炸药在水下爆炸时,首先是冲击波在水中迅 速传播,然后是高压气态产物向四周扩散、膨胀,达 到气泡的最大半径,此时气泡内的压力低于周围水 的静压,因此,周围的水再反向中心聚合,压缩气泡 形成气泡脉动 炸药的能量分为两部分 冲击波 能和气泡能,前者表征炸药爆炸的动作用,后者表征 炸药爆炸的静作用 通过测量不同试样的水下爆炸 冲击波峰值压力、气泡脉动周期,可计算炸药水下爆 炸的比冲击波能和比气泡能,分析纳米铝粉的含量 对水下爆炸的能量输出结构的影响 １. ２. ２ 试验仪器 采用 ＰＣＢｌ３８Ａ 自由场传感器,灵敏度为 ６. ９３７ ＭＰａ/ Ｖ,压力测量范围为 ０ ６９ ＭＰａ 每组样品至 少获取 ２ 发有效数据,取其平均值计算炸药的比冲 .１.２０１６ 年 ６ 月 纳米铝粉对炸药水下爆炸能量的影响研究 封雪松,等 ❋ 收稿日期２０１５-０６-０９ 作者简介封雪松１９７２ － ,女,高级工程师,主要从事压装混合炸药技术研究 Ｅ-ｍａｉｌｘｕａｎ１１０＠１６３. ｃｏｍ 通信作者田轩１９８７ － ,男,工程师,主要从事炸药爆炸化学研究 Ｅ-ｍａｉｌａａａｘｕａｎｙｕａｎ＠１６３. ｃｏｍ 击波能、比气泡能和总能量 １. ２. ３ 试验装置和布局 试验水池直径为 ３. ２ ｍ,水深为 ２. ４ ｍ,池底和 池壁均由 ８ ｍｍ 钢板焊接而成 以十字钢支架作为 压力传感器和药柱悬挂支撑,为保持传感器和药柱 垂直水平面,防止因水的浮力和湍流给测试造成影 响,使用重物悬挂,使得两者保持在同一水平面上, 具体布局见图 １ 所示 图 １ 小水池试验布局示意图 Ｆｉｇｕ. １ Ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ ｔｅｓｔ ２ 结果与讨论 ２. １ 炸药的水下爆炸试验结果 通过水下爆炸试验,获得了含微米铝粉炸药和 含纳米铝粉炸药的能量分布,见表 １ 由表 １ 可知,含纳米铝粉的炸药,在水下冲击波 能和气泡能方面均低于相同铝粉含量的含微米铝粉 的炸药,且差值随铝粉含量的增加而增大 ２. ２ 铝粉对炸药水下爆炸能量的影响 ２. ２. １ 水下爆炸冲击波能 图 ２ 记录了含纳米铝粉炸药和含微米铝粉炸药 的水下爆炸冲击波能的曲线 由图 ２ 可知,当铝粉含量在 ２０％ ４０％ 时,含 不同粒度铝粉的炸药的比冲击波能变化趋势相同 比冲击波能随铝粉含量的增加而增加,在含量为 ２５％左右时达到最大值,之后,比冲击波能随铝粉含 量的增加而迅速降低 图 ２ 铝粉的质量分数与含铝炸药的冲击波能的关系 Ｆｉｇ. ２ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｗｄｅｒ ａｎｄ ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｉｚｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ 值得注意的是含微米铝粉炸药的比冲击波能 大于含纳米铝粉的炸药,当铝粉含量为 ２０％ 时,二 者差值最小,当铝粉含量为 ２５％ ３５％ 时,比冲击 波能差值随铝粉含量的增加而增加,当铝粉含量为 ４０％时,比冲击波能差值最大 原因在于 １纳米铝粉中活性含量为 ８５％,低于微米铝粉 ９９％的活性含量,随着铝粉含量增加,比冲击波能的 差值逐渐增大； ２纳米铝粉参与爆轰反应的时间早于微米铝 粉,且反应的速率高于微米铝粉,对紧跟波阵面后的 冲击波能的贡献在含量较低时优于微米铝粉的能量 贡献 ２. ２. ２ 水下爆炸气泡能 图 ３ 记录了含纳米铝粉的炸药和含微米铝粉炸 药的水下爆炸气泡能曲线 由图 ３ 可知,含微米铝 粉炸药的平均比气泡能随铝粉含量的增加而增大； 而含纳米铝粉炸药的平均比气泡能呈现先增大后减 小的趋势,并在铝粉含量为３５％ 时具有最大值当 铝粉含量相同时,含微米铝粉炸药的平均比气泡能 高于含纳米铝粉的炸药,当铝粉含量为２０％ 时,微 表 １ 含微米铝粉炸药和含纳米铝粉炸药的水下能量对比 Ｔａｂ. １ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｗ微米 Ａｌ / ％ 密度/ ｇ.ｃｍ －３ 比冲击波能/ ＭＪ.ｋｇ －１ 比气泡能/ ＭＪ.ｋｇ －１ ｗ纳米 Ａｌ / ％ 密度/ ｇ.ｃｍ －３ 比冲击波能/ ＭＪ.ｋｇ －１ 比气泡能/ ＭＪ.ｋｇ －１ 比冲击波能 降低率/ ％ 比气泡能 降低率/ ％ ２０１. ７５８１. ３２０４. １５６２０１. ７２３１. ２９６３. ７８４１. ８５９. ８３ ２５１. ７８６１. ３４３４. ６７０２５１. ７３７１. ２９８４. １５４３. ４６１２. ４２ ３０１. ８１２１. ２５３５. １０４３０１. ７７４１. ２１１４. ５４３３. ４７１２. ３５ ３５１. ８４４１. １２６５. ３７３３５１. ７４５１. ０８７４. ７２７３. ４６１３. ６７ ４０１. ８６６１. ０９６５. ５３５４０１. ７７２１. ００５４. ５７１８. ３０２１. ０８ .２. 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４５ 卷第 ３ 期 图 ３ 铝粉的质量分数与含铝炸药的气泡能的关系 Ｆｉｇ. ３ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｗｄｅｒ ａｎｄ ｂｕｂｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｉｚｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ 米铝粉的比纳米铝粉的高 ９. ８％；当铝粉含量增至 ２５％、３０％、３５％时,含微米铝粉炸药的比气泡能比 含纳米铝粉炸药的比气泡能高 １２％ １３％；当铝粉 含量为 ４０％时,比气泡能差值最大,达到 ２１％ 产生这种现象的原因在于 １由于纳米铝粉在早期参与爆轰反应,且在短 时间内反应完全,能够与爆轰气体产物和水作用的 铝粉很少,对气泡能的贡献极小；而微米铝粉反应速 率较慢,大量与气体产物和水作用而释放能量； ２当炸药在水下爆炸后,在气泡边界处会形成 大量的水蒸气由周围水介质产生,爆炸产物中过 量的铝粉将与水蒸气反应,从而提高混合炸药整体 的能量综上,含纳米铝粉的炸药与含微米铝粉的 炸药相比,水下气泡能的差距远高于冲击波能的差 距,且随着铝粉含量增加,差距不断增大 对比含纳米铝粉的炸药与含微米铝粉的炸药的 水下爆炸能量可知,含纳米铝粉的炸药在水下冲击 波能和气泡能方面均低于相同铝粉含量的含微米铝 粉的炸药,且差值随铝粉含量的增加而增大 ２. ３ 含纳米铝粉和微米铝粉混合物炸药的水下爆 炸能量 为了同时发挥微米铝粉单质铝含量高和纳米铝 粉反应速率高的优势,将纳米铝粉和微米铝粉混合 使用,研究其对水下作功能力和能量输出结构的影 响,铝粉总含量分别为 ３０％、３５％,见表 ２、表 ３ 当铝粉总含量为 ３０％时,纯微米铝粉的比冲击 波能、比气泡能和总能量分别为 １. ２５３、５. １０４ ＭＪ/ ｋｇ 和６. ３５７ ＭＪ/ ｋｇ,其中当 ｍ微米铝粉︰ｍ纳米 铝粉 ＝１０︰２０ 时,配方具有最大的比冲击波能；当 ｍ微米铝粉︰ｍ纳米铝粉 ＝２０︰１０ 时,配方具 有最大的比气泡能和水下爆炸总能量 当铝粉总含 量为 ３５％时,纯微米铝粉的比冲击波能、比气泡能 和总能量分别为 １. １２６、５. ３７３ ＭＪ/ ｋｇ 和 ６. ４９９ ＭＪ/ ｋｇ,其中当 ｍ微米铝粉︰ｍ纳米铝粉 ＝２５︰１０ 时,配方具有最大的比冲击波能、比气泡能以及最大 的总能量 ２. ４ 机理分析 纳米金属粉粒度较低、氧化活泼性较高,在炸药 爆轰过程中,纳米铝粉参与爆轰反应的时间远远早 表 ２ 混合铝粉质量分数为 ３０％的炸药的水下能量 Ｔａｂ. ２ Ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｗｉｔｈ ３０％ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｗｄｅｒ ｍ微米 Ａｌ︰ｍ纳米 Ａｌ密度/ ｇ.ｃｍ －３ 比冲击波能/ ＭＪ.ｋｇ－１ 比气泡能/ ＭＪ.ｋｇ －１ 总能量/ ＭＪ.ｋｇ －１ ２５︰５１. ８１４１. ２７８５. ０１０６. ２８８ ２０︰１０１. ８０７１. １９５５. ３１０６. ５０５ １５︰１５１. ８０３１. ３０２５. １００６. ４０２ １０︰２０１. ７９２１. ３２６４. ９２０６. ２４６ ５︰２５１. ７６３１. ３００５. ０２０６. ３２０ 表 ３ 混合铝粉质量分数为 ３５％的炸药的水下能量 Ｔａｂ. ３ Ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｗｉｔｈ ３５％ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｗｄｅｒ ｍ微米 Ａｌ︰ｍ纳米 Ａｌ密度/ ｇ.ｃｍ －３ 比冲击波能/ ＭＪ.ｋｇ－１ 比气泡能/ ＭＪ.ｋｇ －１ 总能量/ ＭＪ.ｋｇ －１ ３０. ０︰５. ０１. ８４８１. １５５５. ２７０６. ４２５ ２５. ０︰１０. ０１. ８３８１. ２８２５. ５３０６. ８１２ １７. ５︰１７. ５１. ８２３１. １７０５. １９０６. ３６０ １０. ０︰２５. ０１. ７９３１. １７０４. ９７０６. １４０ ５. ０︰３０. ０１. ７６８１. １５３４. ８８０６. ０３３ .３.２０１６ 年 ６ 月 纳米铝粉对炸药水下爆炸能量的影响研究 封雪松,等 于微米铝粉,这与点燃试验中纳米铝粉的燃点 ６００ ℃远低于微米铝粉是一致的；而且,由于活性 金属粉的反应速率高,其在较短的时间内即可反应 完全,能量释放主要在爆轰波阵面之前完成,在爆轰 波阵面之后释能较少,难以在波阵面之后与爆轰气 体产物继续反应释放能量,因此,对炸药的长期爆炸 效应不利,即对爆轰波阵面之后所需要的冲击波效 应、气泡效应、后燃效应等没有明显贡献 由于炸药在水介质中爆炸时,产生比冲击波能 的时间先于比气泡能,粒度低、比表面积更大的纳米 铝粉能够更多、更快地参与爆轰反应,支持前沿冲击 波的能量；但超过一定含量后,高活性铝单质铝含量 偏低、氧化膜较厚的劣势开始显现,超压和比冲击波 能开始降低 由于气泡作用在冲击波之后产生,时 间较晚,纳米铝粉先行反应而难以对其贡献能量,只 能一定程度提高微米铝粉的反应速率,而对气泡能 产生影响,加之纳米铝粉氧化层厚,因而在含量 １０％时气泡能即达到最高,随后即开始下降 因此,利用纳米铝粉能够更活泼、更快速地参与 反应的性质,将其少量替代微米铝粉,能够在不降低 密度的前提下,提高铝粉的整体反应速率,减少铝粉 的整体反应时间,提高铝粉的整体反应完全率,最终 实现整体能量释放的提高 ３ 结论 １当铝粉质量分数在 ２０％ ４０％ 时,含纳米铝 粉的炸药在水下冲击波能和气泡能方面始终低于相 同铝粉含量的含微米铝粉的炸药,且差值随铝粉含 量的增加而增大 纳米铝粉在水下爆轰反应中的后 效作用远低于微米铝粉；纳米铝粉的高反应速率和 高反应完全率,使其提前参与了炸药的爆轰反应,对 爆轰波阵面后作用时间较长的冲击波能和气泡能贡 献少 ２当铝粉总含量为３０％和３５％时,纳米铝粉与 微米铝粉混合使用可使炸药具有较大的水下爆炸总 能量,此时纳米铝粉的加入量为 １０％ 当混合铝粉 总含量为 ３５％,且 ｍ微米铝粉︰ｍ纳米铝粉 ＝ ２５︰１０ 时,炸药具有最大的水下爆炸能量 参 考 文 献 [１] 王晓峰. 军用混合炸药的发展趋势[Ｊ]. 火炸药学报, ２０１１,３４４１-４. ＷＡＮＧ Ｘ Ｆ. Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ [Ｊ]. Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｌ- ｌａｎｔｓ,２０１１,３４４１-４. [２] 孙业斌, 惠君明, 曹欣茂. 军用混合炸药[Ｍ]. 北京 兵器工业出版社, １９９５. [３] 陈朗, 龙新平, 冯长根, 等. 含铝炸药爆轰[Ｍ]. 北 京 国防工业出版社, ２００４. [４] ＢＲＯＵＳＳＥＡＵ Ｐ,ＡＮＤＥＲＳＯＮ Ｃ Ｊ. Ｎａｎｏｍｅｔｒｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｉｎ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ[Ｊ]. Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ,Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ,Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ, ２００２,２７５３００-３０６. [５] ＬＥＦＲＡＮＣＯＩＳ Ａ, ＢＡＵＤＩＮ Ｇ, ＬＥ ＧＡＬＬＩＣ Ｃ, ｅｔ ａｌ. Ｎａｎｏｍｅｔｒｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｗｄｅｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ[Ｃ] / / Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １２ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ. Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ,Ｃａｌｉｆｏｒ- ｎｉａ,２００２２２-３２. [６] ＭＩＬＬＥＲ Ｐ Ｊ,ＢＥＤＦＯＲＤ Ｃ Ｄ,ＤＡＶＩＳ Ｊ Ｊ. Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ[Ｃ] / / Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ １１ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａ- ｔｉｏｎａｌ Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ. Ｃｏｌｏｒａｄｏ,ＵＳＡ,１９９８２１４- ２２０. Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｎ ｔｈｅ Ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ Ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ Ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ＦＥＮＧ Ｘｕｅｓｏｎｇ, ＴＩＡＮ Ｘｕａｎ, ＦＥＮＧ Ｂｏ, ＸＵ Ｈｏｎｇｔａｏ,ＺＨＡＯ Ｊｕａｎ, ＦＥＮＧ Ｘｉａｏｊｕｎ, ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｆｅｎｇ Ｘｉ’ａｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｈａａｎｘｉ Ｘｉ’ａｎ, ７１００６５ [ＡＢＳＴＲＡＣＴ] Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ, ＲＤＸ-ｂａｓｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ａｎｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ. Ｓｈｏｃｋｗａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｂｕｂｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ. Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｏｕｔｐｕｔ ｉｎ ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｗａｓ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｓｈｏｃｋｗａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｂｕｂｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ２０％-４０％ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｒｅ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ２０％-４０％ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ, ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｉｓｅ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔ. Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｗｄｅｒ ｉｓ ３０％ ｏｒ ３５％, ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｈａｖｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｏｔａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ, ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ｉｓ １０％. Ｒｅｓｕｌｔｓ ａｌｓｏ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｗｄｅｒ ｉｓ ３５％ [ｍ ｍｉｃｒｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ︰ｍ ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ ＝ ２５︰１０], ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｉｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ. [ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ] ａｌｕｍｉｎｉｚｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ； ｎａｎｏ-ａｌｕｍｉｎｕｍ； ｍｉｃｒｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ； ｕｎｄｅｒ-ｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ； ｒｅａｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ .４. 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４５ 卷第 ３ 期