摘要：本文分析了一些新型高能钝感配合物类雷管起爆药的特点及研究内容，并对未来起爆药的发展前景做了展望。

关键词：雷管起爆药，配合物起爆药

1 引言

随着民爆行业高质量发展需求，雷管起爆药必须达到环保型、高能钝感的特性，以满足安全、环保的要求。

从常规单质起爆药看来，其分子内部大都含有特征爆炸基团或敏感的含能基团， 从而导致整个化合物具有起爆性能，可以用作起爆药。就起爆药的发展方向而言，新型高能钝感配合物类起爆药是一个重要的研究方向和开发领域[1]。设计这种类型配合物分子的关键是研究出既有一定燃烧热、又具有化学稳定性的配位体。

2 中心金属离子

对于配合物类起爆药的选择，首先要考虑在固态时应具有不变的组成和对环境的稳定性，这主要取决于中心金属离子的性质。Cd、Mn、Fe、Ni、Co等过渡金属是较为理想的候选金属，其二价金属盐易和多种有机化合物形成稳定结构，Cr（Ⅲ）和Co（Ⅲ）形式的配合物也都很稳定.同时，中心离子的电荷、离子半径以及可极化度都在很大程度上影响着配合物的稳定性。

3 外界阴离子

配合物中的外界阴离子可以起到氧化剂的作用。在配合物类起爆药的分子设计时，所选外界阴离子和配合物的物理化学特性要与任务所需相一致。例如，对于一些含有富氮阴离子的配合物通常不溶于水并具有较高的热焓，然而由于阴离子的惰性！其起爆性能一般较弱。而ClO4-、NO3-  等阴离子的配合物通常具有较强的起爆能力，然而，其热稳定性等性能却相对差些。

4 配位体

从分子设计观点分析，要得到高能配合物类起爆药就需要含有少量碳元素的富氮可燃性配位体;同时，还必须至少含一个配位原子，通常是N、O或S。配位体的选择，一方面可以被看作是在C、H元素的低含量和配位体的高热焓及高反应值之间的选择，另一方面，配体的碱性、螯合作用的可能性以及室温下防氧化能力也很重要。

其中，氨、肼、脲、半缩脲、碳酰肼等直链烃类化合物，都属于富氮化合物，具有较强的可燃性，并且氮原子上具有孤对电子，是一类优良的含能配体。如以肼为配体与 Cd、Mn、Zn、Ni、Co等的硝酸盐反应，生成相应的含能配合物。其中，具有实用价值和研究较多的是硝酸三肼合镍（Ⅱ）配合物起爆药[2，3]。

将碳酰肼作为配体，引入到含能配合物分子中，由于其具有较强的还原性和配位能力，可同时以羰基氧原子和端基氮原子参与配位，故作为双齿配体与中心离子配位形成五元螯合环。尤其在其高氯酸金属配合物中，中心离子形成六配位八面体结构。这样在整个配合物分子中，三个碳酰肼分子分别与中心金属离子配位形成三个五元环。在每个五元环中，成环的五个原子处于同一平面，使整个分子结构稳定性增加，因而整个起爆药分子结构稳定，决定了它的安定性、耐热性和相容性良好。因此，这类配合物起爆药的研究极具发展前途，以碳酰肼为配体的配合物类起爆药成为近年来发展的热点。

5 新型高能钝感配合物类起爆药举例分析

在以碳酰肼为配体的配合物类起爆药研究方面，北京理工大学机电工程学院课题组以高氯酸根、硝基酚类酸根离子等为外界离子，制备出了一系列碳酰肼金属配合物，在高氯酸配合物系列获得了Mn、Cd、Ni、Co高氯酸三碳酰肼配合物的分子结构和晶体结构[27]。结构分析表明，在这类含能配合物中，它们的分子结构基本相似，都是以强氧化性和爆炸性的ClO4-为外界离子，配体碳酰肼表现出很强的配位能力，均以它的羰基O原子、端位N原子作为配位原子，表现为二齿配体，可与中心金属离子形成稳定的五员螯合环结构。该配位结构的存在决定了碳酰肼含能配合物具有良好的稳定性。且分子结构中不含有任何形式的配位水和结晶水，决定了该类配合物分子的良好安定性。

6 结论

从黑火药刚刚发明，到如今的各种配合物起爆药、合成耐高温炸药，起爆药的发展，经过了很长的时期。在这个过程中，起爆能力低的、污染严重的、安定性差的等存有各种缺陷的起爆药，要么经过改进克服了缺陷，要么就渐渐没落以至退出市场。

对环境有无污染、污染是否在可处理的范围内、能否在特定环境下使用、起爆药如何具有更高效能等等，也成为了企业和主管部门考虑的内容。DDNP的高污染性就注定了其被淘汰的命运。各类新型高能钝感配合物起爆药、耐高温起爆药等的迅速发展，本身就是对起爆药各种优缺特性不断去芜存菁的过程。

在此过程中，我们当更好的综合起爆药的各种优良特性，以在炸药研发使用方面开创新的成果。

参考文献

[1]张建国，张同来，魏昭荣. 起爆药结构与感度关系及新型起爆药的发展方向[J].爆破器材，2001，30（3）：12-14.

[2]陈太林.硝酸肼镍制备工艺研究[J].火工品，1998，77（4）：35-36.

[3] 刘瞻，朱顺官.叠氮肼镍的化学及其结构[J].火工品，2000，83（2）：16-19.

作者简介

黄昊，男，1990年7月出生，硕士研究生，安徽淮北人，工程师，主要从事民用爆炸物品生产安全技术管理。