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記者17日從西安近代化學(xué)研究所獲悉，近期，國內(nèi)首套單顆粒含能材料懸浮燃燒實驗裝置建成并順利通過國家重大科研儀器研制項目結(jié)題驗收。這意味著我國在含能材料燃燒基礎(chǔ)特性和科學(xué)問題研究方面具備了安全、精準(zhǔn)的實驗手段。

所謂含能材料，是指在外部刺激下，在極短時間內(nèi)迅速釋放大量能量并對外做功的物質(zhì)，如火炸藥、煙火劑、火箭推進(jìn)劑等。含能材料燃燒常見于火箭推進(jìn)、槍炮彈丸發(fā)射、焰火表演等過程中。此前，學(xué)界對含能材料燃燒研究僅停留在宏觀層面，即對眾多顆粒集群的氧化燃燒過程進(jìn)行研究，缺少針對單個顆粒微觀燃燒的實驗裝置。而單顆粒燃燒研究可以消除顆?！w粒間相互干擾，是理解復(fù)雜工況環(huán)境下含能材料燃燒的基礎(chǔ)。

此次建成的實驗裝置實現(xiàn)了無損穩(wěn)定懸浮、可靠點火及多參量原位高分辨觀測等多項技術(shù)突破。研究團(tuán)隊將激光做成一把“鑷子”，毫發(fā)無損地“夾”起一顆含能材料，讓這顆比頭發(fā)絲直徑還要小的“小球”穩(wěn)穩(wěn)懸浮在空中，再利用另一束激光蘊(yùn)含的能量將之點燃。最后，研究團(tuán)隊為實驗裝置安上了多種觀測儀器，多方位展現(xiàn)“小球”燃燒的直觀景象、溫度變化和反應(yīng)產(chǎn)物等，為研究人員提供多角度、多參量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

據(jù)悉，該實驗裝置由西安近代化學(xué)研究所聯(lián)合杭州電子科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)共同研制而成。依托該裝置，研究團(tuán)隊在含能材料燃燒特性測量和燃燒機(jī)理揭示方面已取得系列重要成果。今后，研究團(tuán)隊將持續(xù)深耕基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，不斷提升先進(jìn)實驗裝置研制和應(yīng)用能力，為我國含能材料行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供更加有力的技術(shù)支撐。