مطالعه خواص و عملكرد مواد منفجره با چگالي انرژي بالا (HEDMs)

Review of Properties and Performance of High Energy Density Materials (HEDMs)

نياز به مواد منفجره با عملكرد بالا و حساسيت پايين منجر به تحقيقات گسترده در سرتاسر دنيا براي دستيابي به مواد منفجره مدرن و ايمن شده است. براي اين منظور مواد با چگالي انرژي بالا گزينه مناسبي مي‌باشند. در اين تحقيق با مرور پيشرفت‌هاي اخير در حوزه مواد با چگالي انرژي بالا و بررسي معيارها و الزامات آن‌ها، مشخصات عملكردي، ايمني و تاثير ساختار مولكولي بر مشخصات آن‌ها بررسي شده است. به‌طوركلي اين مواد به چهار دسته؛ تركيبات با ساختار حلقوي يا قفسي تحت ‌فشار، تركيبات غني از نيتروژن، تركيبات پلي نيتروژن و تركيبات بسيار پرانرژي با ساختارهاي آلي– فلزي تقسيم مي‌شوند. اين مواد در مقايسه با مواد منفجره متداول مانند TNT، HMX و RDX خواص عملكردي مثل چگالي، خواص انفجاري و گرماي تشكيل بالاتر و حساسيت پاييني دارند. انرژي HEDM هاي پيشرفته ناشي از اكسيداسيون اسكلت كربني، رهايي از فشار مولكولي ساختار قفسي و حرارت تشكيل بالاي آنها ناشي مي‌شود.

Need to high performance and low sensitivity explosives, led to wide spread research throughout the world for access to modern and safe explosive materials. For this purpose high energy-density materials (HEDM) are good candidate. In this paper, has been reviewed the recent developments in the field of High energy density materials (HEDMs) and investigated their criteria and requirements. Also study their safety and performance characteristics and the impact of molecular structure on their characteristics. This materials are classified in four type,s including, strained ring and cage compounds, nitrogen rich compounds, polynitrogen compounds and high energy metal-organic frameworks compounds. In comparison with traditional explosive materials such as TNT, HMX and RDX the high energy-density materials (HEDM) have better properties such as high density, detonation performance, high heat formation, low sensitivity. Modern HEDMs derive most of their energy from oxidation of the carbon backbone, the ring or cage strain and their very high positive heat of formation.