科技日报

李辉 科技日报记者 于紫月

记者17日从西安近代化学研究所获悉，近期，国内首套单颗粒含能材料悬浮燃烧实验装置建成并顺利通过国家重大科研仪器研制项目结题验收。这意味着我国在含能材料燃烧基础特性和科学问题研究方面具备了安全、精准的实验手段。

所谓含能材料，是指在外部刺激下，在极短时间内迅速释放大量能量并对外做功的物质，如火炸药、烟火剂、火箭推进剂等。含能材料燃烧常见于火箭推进、枪炮弹丸发射、焰火表演等过程中。此前，学界对含能材料燃烧研究仅停留在宏观层面，即对众多颗粒集群的氧化燃烧过程进行研究，缺少针对单个颗粒微观燃烧的实验装置。而单颗粒燃烧研究可以消除颗粒—颗粒间相互干扰，是理解复杂工况环境下含能材料燃烧的基础。

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技术突破。研究团队将激光做成一把“镊子”，毫发无损地“夹”起一颗含能材料，让这颗比头发丝直径还要小的“小球”稳稳悬浮在空中，再利用另一束激光蕴含的能量将之点燃。最后，研究团队为实验装置安上了多种观测仪器，多方位展现“小球”燃烧的直观景象、温度变化和反应产物等，为研究人员提供多角度、多参量的关键数据。

据悉，该实验装置由西安近代化学研究所联合杭州电子科技大学、复旦大学共同研制而成。依托该装置，研究团队在含能材料燃烧特性测量和燃烧机理揭示方面已取得系列重要成果。今后，研究团队将持续深耕基础研究领域，不断提升先进实验装置研制和应用能力，为我国含能材料行业高质量发展提供更加有力的技术支撑。