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突破微观观测瓶颈！国内首套单颗粒含能材料悬浮燃烧实验装置正式落地
2026年05月18日 11:13:48
来源：化工仪器网 点击量：171
国内首套单颗粒含能材料悬浮燃烧实验装置通过验收，由多所科研机构联合研制，实现多项技术突破，可精准捕捉单颗粒含能材料微观燃烧规律，为含能材料燃烧机理研究、行业高质量发展及国防航空航天领域进步提供重要支撑。
近日，国内首套单颗粒含能材料悬浮燃烧实验装置已顺利建成，并通过国家重大科研仪器研制项目结题验收，这一成果标志着我国在含能材料燃烧基础特性研究领域迈出关键一步，正式具备了安全、精准的微观实验研究手段，填补了国内相关领域的技术空白。
含能材料是一类在外部刺激下可快速释放大量能量并对外做功的特殊物质，广泛应用于火炸药、烟火剂、火箭推进剂等领域，其燃烧过程贯穿于火箭推进、枪炮弹丸发射、焰火表演等多个场景，对国防建设、航空航天等行业发展具有重要意义。长期以来，学界对含能材料燃烧的研究多局限于宏观层面，主要针对众多颗粒集群的氧化燃烧过程展开，难以规避颗粒间相互干扰的问题，无法精准捕捉单个颗粒的微观燃烧规律，这也成为制约含能材料燃烧机理深入研究的核心瓶颈。
而单颗粒含能材料燃烧研究，能够有效消除颗粒间的相互干扰，是破解复杂工况下含能材料燃烧奥秘的关键突破口。此次建成的实验装置，实现了无损稳定悬浮、可靠点火及多参量原位高分辨观测等多项核心技术突破，其工作原理极具创新性——研究团队将激光巧妙设计成一把“无形镊子”，可毫发无损地“夹起”一颗比头发丝直径还要小的含能材料颗粒，使其稳稳悬浮于空中，再通过另一束激光精准提供能量将其点燃。同时，实验装置配备了多种高精度观测仪器，能够多方位、实时捕捉颗粒燃烧的直观景象、温度变化及反应产物等关键信息，为研究人员提供多角度、多参量的精准数据支撑，助力深入解析含能材料的燃烧机理。
据悉，该实验装置由西安近代化学研究所牵头，联合杭州电子科技大学、复旦大学共同研制而成，集结了多领域科研力量的技术优势。值得关注的是，西安近代化学研究所在含能材料研究领域深耕多年，此前已在硝胺类含能材料反应系统等相关领域取得多项技术成果，为此次实验装置的研制奠定了坚实基础。目前，依托该实验装置，研究团队已在含能材料燃烧特性测量和燃烧机理揭示方面取得一系列重要成果，为后续相关研究的深入开展提供了有力支撑。
业内人士表示，该实验装置的建成与验收，不仅打破了我国在单颗粒含能材料微观燃烧研究领域的技术局限，也为新一代含能材料的研发、性能优化提供了全新的实验平台，对提升我国含能材料行业的核心竞争力、推动国防科技与航空航天领域高质量发展具有重要意义。未来，研究团队将持续深耕含能材料基础研究领域，不断提升先进实验装置的研制与应用能力，进一步挖掘含能材料的燃烧特性，为我国含能材料行业的创新发展注入更强动力。
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