编号：CYYJ04597
篇名： 石蜡/石墨烯复合涂层对单质炸药晶体HMX界面摩擦特性的抑制机理研究
作者： 朱晓1；何洪途1；李国成1；王敬凯2；余家欣1；银颖2
关键词： HMX; 石蜡/石墨烯复合涂层; 摩擦特性; 摩擦功-热转化系数; 摩擦感度;
机构：1.西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室2.中国工程物理研究院化工材料研究所
摘要： 目的 研究单次滑动摩擦条件下石蜡/石墨烯复合涂层对单质炸药晶体HMX(110)界面摩擦特性及摩擦安全性的抑制机理。方法 采用旋涂法在HMX表面制备石蜡涂层和石蜡/石墨烯复合涂层。通过多功能摩擦磨损试验机和高速红外测温系统测试了HMX表面的摩擦系数和表面最大温度，并通过光学显微镜和拉曼光谱仪分析了HMX磨痕形貌及磨损区域和磨削的化学结构。结果 随着接触压力从30.9 MPa增加到51.7 MPa，石蜡涂层使HMX表面摩擦系数和摩擦温升的降幅分别可达63%和61%。然而，向石蜡中引入石墨烯后，石蜡/石墨烯复合涂层使HMX表面摩擦系数和摩擦温升的降幅分别进一步降低至71%和83%。进一步分析表明，随着界面摩擦功率密度的增加，无涂层HMX表面的摩擦功-热转化系数为38%，石蜡涂层使HMX界面的摩擦功-热转化系数降至31%，而向石蜡涂层引入石墨烯后，HMX界面摩擦功-热转化系数进一步降低至24%。此外，石蜡涂层可使HXM摩擦感度从72%降低至16%，而石蜡/石墨烯复合涂层可进一步将HMX摩擦感度降至10%。结论 石蜡/石墨烯复合涂层在降低摩擦系数与降低摩擦功-热转化系数的双重机制主导下，通过减少直接接触、分散能量积累并加速热量耗散，显著抑制HMX界面摩擦热失控行为，为高能炸药的安全应用提供了理论依据。