本書從固體推進劑含能化合物的設計、制備、表征及應用的科學原理出發，提出固體推進劑用含能化合物的元素組成、理化性能等要求，綜述了現有的和具有發展潛力的新型含能化合物，重點介紹了含能化合物結構設計及理化性能計算方法軟件，對未來含能化合物的發展方向提出建議。
湖北航天化學技術研究所所長，研究員，博導，主持軍委科技委基礎加強計劃重點基礎研究項目、裝備發展部重點基金項目等多項重點項目。獲得多項國防科學技術進步獎。
目錄
第1章 緒論
1.1 概述 2
1.2 復合固體推進劑分類和發展 3
1.2.1 復合固體推進劑分類 3
1.2.2 復合固體推進劑的發展歷程 3
1.2.3 復合固體推進劑的發展方向 3
第2章 固體推進劑含能化合物的性能需求
2.1 固體推進劑關鍵性能影響因素 6
2.1.1 固體推進劑發展對原材料的需求 7
2.1.2 提高固體推進劑比沖的技術途徑 9
2.2 提高固體推進劑綜合性能對含能材料的需求 10
2.2.1 提高推進劑比沖對含能組分的需求 14
2.2.2 作為固體推進劑組分的能量潛力分析 24
2.2.3 固體推進劑技術發展對含能材料的需求 34
參考文獻 35
第3章 國內外固體推進劑含能材料研究進展
3.1 概述 39
3.2 含能氧化劑 39
3.2.1 含能離子鹽氧化劑 39
3.2.2 硝胺類含能氧化劑 43
3.2.3 其他含能氧化劑 48
3.3 金屬燃料 51
3.3.1 納米鋁粉 52
3.3.2 納米鋁熱劑 56
3.3.3 金屬氫化物 57
3.3.4 合金燃料 62
3.4 含能黏合劑 64
3.4.1 含能黏合劑結構及性能特點 64
3.4.2 疊氮基含能黏合劑 66
3.4.3 硝酸酯基含能黏合劑 68
3.5 含能增塑劑 71
3.5.1 含能增塑劑的性質 71
3.5.2 含能增塑劑的遷移 72
3.5.3 含能增塑劑的合成、物理化學性質和應用 73
3.5.4 其他含能增塑劑 78
3.5.5 含能增塑劑性能的理論評價 80
3.5.6 展望 80
參考文獻 81
第4章 固體推進劑含能材料設計原理
4.1 固體推進劑的含能材料篩選判據 87
4.2 固體推進劑含能組分分子設計 88
4.2.1 枚舉有機化合物同分異構體 90
4.2.2 結構約束方法研究 93
4.2.3 含能物質約束規則 98
4.3 固體推進劑含能組分性能預示 104
4.3.1 分子晶體固相生成焓計算 104
4.3.2 分子型含能物質密度計算 108
4.3.3 離子型含能物質固相生成焓計算 109
4.3.4 離子型含能物質晶體密度計算 111
4.4 固體推進劑配方設計專家系統 115
4.4.1 專家知識庫及知識庫管理 116
4.4.2 基于規則的配方設計模塊 117
4.4.3 數據驅動的配方設計功能研發 118
4.4.4 配方設計專家系統軟件開發 126
參考文獻 129
第5章 固體推進劑新型含能化合物
5.1 概述 133
5.2 新型含能氧化劑 133
5.2.1 三硝基甲基類新型含能氧化劑 133
5.2.2 高氫含量類氧化劑 140
5.2.3 新型高能量密度氧化劑 143
5.2.4 新型含氟含能氧化劑 144
5.3 含能金屬燃料 146
5.3.1 Al-Li合金 147
5.3.2 金屬氫化物 160
5.4 新型含能黏合劑 177
5.4.1 硝基含能黏合劑 177
5.4.2 硝胺基含能黏合劑 178
5.4.3 二氟氨基含能黏合劑 179
5.4.4 HTPB含能黏合劑 181
5.4.5 含能黏合劑的應用及發展趨勢 181
5.5 新型含能增塑劑 182
5.5.1 疊氮類增塑劑 183
5.5.2 呋咱增塑劑 185
5.6 功能助劑的高能化 189
5.6.1 草酰二肼硝酸鹽 190
5.6.2 燃速調節劑 191
5.6.3 含能固化劑 193
參考文獻 194
第6章 顛覆性含能化合物和未來固體推進劑
6.1 顛覆性含能化合物 199
6.1.1 固態金屬氫 199
6.1.2 全氮化合物 203
6.1.3 高張力鍵能釋放材料 209
6.1.4 暗物質 211
6.2 未來固體推進劑 217
6.2.1 低易損推進劑 217
6.2.2 賦型推進劑 220
6.2.3 可控固體推進劑技術 223
6.2.4 固體推進劑增材制造技術 226
參考文獻 228
符號說明 231
縮略語 232
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