CL-20/HMX共晶含能材料研究进展

武宗凯， 栗 磊， 张福勇， 洪志伟， 周 瑞， 赵凤起， 张东翔， 宋秀铎*

(1.西安近代化学研究所, 西安 710065; 2.北京理工大学化学与化工学院, 北京 102488; 3.中科信工程咨询(北京)有限责任公司, 北京 100039)

随着全球战争环境及军事科技的发展，现代战争模式发生了深化改革，机载、舰载等高价值武器平台在战争中起的作用越来越大。为了提高高价值武器平台的打击能力同时降低使用过程安全风险，高能钝感弹药技术成为了近年来武器装备发展的热点[1-5]。含能材料是武器装备的能量载体，高能钝感弹药技术的发展重点在于发展高能钝感含能材料[6-10]。

共晶技术是对两种及两种以上含能材料进行改性，通过共晶技术可以有效提升含能材料稳定性，降低感度，同时还能够改善材料的溶解性、吸湿性和提高熔点等[11-14]。共晶技术虽然在含能材料改性过程的应用时间较短，但其表现出的优良性能是其他改性方式难以达到的，通过共晶技术有望解决六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)等三代含能材料应用过程感度高的问题，同时有望解决二硝酰胺铵(ADN)、高氯酸铵(AP)等应用过程吸湿的问题，共晶技术在含能材料改性方面具有广阔的应用前景[15-20]。

CL-20是当今得到应用的能量密度水平最高的含能材料之一[21-25]，CL-20具有多种晶型且容易发生晶型转换行为，同时由于CL-20感度较高对应用、使用过程的技术要求较高，造成CL-20大范围推广应用困难[26-29]。奥克托今(HMX)具有爆速高、密度大及热安定性优良的特点，已被广泛应用于各类武器装备[30-35]。CL-20/HMX共晶能量水平高于HMX感度与HMX相当，既保留了CL-20的能量水平又降低了CL-20的感度，是解决CL-20应用问题的有效途径[36]。从共晶技术在含能材料中的应用、CL-20/HMX共晶含能材料的制备、形成机制及性能等方面对CL-20/HMX共晶含能材料的发展进行了总结，并对CL-20/HMX共晶含能材料的进一步发展进行了展望。

1 共晶技术在含能材料中的应用

含能材料作为一类特殊材料，共晶技术在含能材料应用过程中除了要对材料溶解性、组分配比及晶型转化控制外，还要进一步考虑材料的感度、能量及相容性等问题。因此，共晶技术在含能材料中的应用难度要比在药物中的应用难度大的多。从共晶含能材料的设计、制备及表征手段三个方面对共晶技术在含能材料领域的发展进行了综述。

1.1 共晶含能材料的设计

共晶的形成是动力学、热力学、分子识别的平衡结果，共晶材料的设计是基于动力学、热力学、分子识别理论对含能材料形成共晶的可行性、比例、方式及环境进行分析，从而筛选出最可能的共晶含能材料晶体结构。

共晶形成过程是一种从一个无序状态到有序状态的过程，共晶的形成过程与热力学紧密相关，共晶形成过程的吉布斯自由能变可表示为

ΔG=-RTlnSASB/Ksp

(1)

式(1)中：R为气体常数；T为系统的热力学温度；SA、SB分别为组分A、B在溶剂中的溶解度；Ksp为溶度积[37]。由热力学原理可知当ΔG<0时，共晶才能自发的形成，因此，组成共晶组分的溶解度及溶剂、温度选择对能否形成共晶有很大的关系，同时从结晶热力学考虑，组成共晶组分为具有类似结构的化合物更有利于共晶的形成。

分子识别是指分子选择性相互作用，主要包括阳离子、阴离子以及中性分子识别三种类型。共晶含能材料形成的过程属于中性分子识别，共晶含能材料分子间的相互作用主要为氢键、π—π键、p—π键、范德华力等分子间弱相互作用力。其中氢键键能在4～120 kJ/mol远高于其他作用力，且具有方向性，被认为是判定共晶形成的重要标志[38-39]。

分子模拟计算是目前共晶含能材料设计的重要辅助手段，分子动力学模拟在分析共晶组分间相互作用力，探究共晶含能材料形成的主要驱动力，推测共晶材料感度水平，形成共晶的结构方式，推测最佳溶剂选择方面已表现出不可忽视的作用[40-44]。

1.2 共晶含能材料的制备

共晶含能材料的制备方法主要包括溶液结晶法、研磨法、超声法及超临界流体法等。其中溶液结晶法(溶剂蒸发法、溶剂非溶剂法及冷却结晶法)是目前获得共晶含能材料的主要手段，其他方法在获得超细及球形化共晶含能材料方面具有广阔的应用前景[45-49]。

1978年，Levinthal[50]首次报道了共晶含能材料，以溶剂挥发法制备得到HMX/AP共晶含能材料，得到的共晶不溶于水，降低了AP的吸湿性同时改善了与黏结剂的结合特性。虽然HMX/AP共晶性能优异但并没有引起广泛的关注。直至2011年，Bolton等[45]通过溶剂挥发法制备出CL-20/三硝基甲苯(TNT)共晶晶体，该共晶炸药密度为1.91 g/cm3，撞击感度比CL-20相比提高了近一倍，契合了美国高能钝感弹药技术发展需求，至此共晶技术在含能材料中的应用引起了广泛的关注。中外通过溶剂挥发法制备出了CL-20/HMX共晶[36]、CL-20/1,3-二硝基苯(DNB)共晶[51]、ADN/18C6共晶[52]、TNT/1,3,5-三硝基苯(TNB)共晶[53]等多种共晶含能材料。为了进一步控制晶体质量同时获得适合放大的共晶制备方法，中外研究者通过溶剂/非溶剂、喷雾结晶、超声等多种方式对共晶含能材料的制备进行了研究。

Yang等[54]通过溶剂/非溶剂方法制备了CL-20/TNT共晶(表1)，晶体结构表征显示CL-20与TNT间通过氢键结合成正交共晶体系，制备的共晶粒径d50=100 μm与原材料粒径接近，与CL-20相比，撞击感度h50由原来的13 cm升至30 cm，摩擦感度P由100%降至58%。该方法制备方法简单，时间短，适合于共晶含能材料的放大制备。

Zhu等[14]采用超声-微波联合辐射技术，建立了一种乳状液结晶方法，并成功制备出CL-20/DNA共晶，该方法制备的共晶具有光滑的表面，同时产生的粒子粒径分布较窄。文中指出CL-20、CL-20/DNA混合物及CL-20/DNA共晶的h50分别为13、27.5、57.8 cm，说明该方法制备的共晶可大幅度降低CL-20的感度。作者考察了表面活性剂的用量和静置时间等实验条件对形成共晶颗粒的影响，表面活性剂的浓度越大，越有利于乳液的形成，静置时间对乳液的粒径影响显著。

石晓峰[55]通过喷雾干燥技术制备出CL-20/RDX共晶，通过喷雾干燥得到的共晶多为表面粗糙的球形或类球形，这是由于溶剂在物料表面快速蒸发造成的，该方法具有质量一致性高，制备快速的优点。

1.3 共晶含能材料的表征

目前，证明形成共晶含能材料的最直接方式就是通过单晶X射线衍射对晶体进行表征[56]，然而培养单晶技术要求高，多数共晶含能材料拿不到可用做表征的单晶，因此，多数情况下是通过X射线粉末衍射(X-ray powder diffraction，XRD)、拉曼光谱(Raman spectra，Raman)、热分解分析(differential scanning calorimetry,DSC)、红外光谱(Infrared spectrometer,IR)等表征手段来推测共晶的形成及其结构[57-58]。值得注意的是前面阐述了共晶含能材料形成的主要动力为分子间的相互作用，而这些相互作用的能级跃迁正好位于太赫兹(THz)谱的检测范围。安青等[59]通过分子动力学结合量子力学的方法，对CL-20/HMX共晶含能材料的THz光谱进行了研究，通过对特征峰振动模式的指认和分析，表明CL-20/HMX共晶的THz谱图与CL-20及HMX的THz谱图相比出现了明显的新的特征吸收峰，该研究说明THz光谱分析有望成为共晶含能材料形成的新的表征方式。

2 CL-20/HMX共晶含能材料的制备

2012年，Bolton等[60]首次报道制备出CL-20/HMX共晶含能材料，作者以异丙醇作为溶剂利用溶剂挥发法获得菱形的CL-20/HMX共晶，获得了CL-20/HMX共晶的单晶X射线衍射数据为之后众多学者对CL-20/HMX共晶的理论分析提供了支撑，同时文中得到的CL-20/HMX共晶的拉曼光谱、X射线粉末衍射、DSC等数据被广泛用来对比证明CL-20/HMX共晶的形成。如CL-20/HMX共晶X 射线粉末衍射与CL-20、HMX相比，有多处峰的消失与新增[61]；拉曼光谱结果显示(图1)CL-20/HMX共晶的形成会造成CL-20、HMX多个峰的明显偏移及信号减弱[62]；DSC结果显示(图2)CL-20/HMX共晶只有一个放热峰[63]。

图1 CL-20、HMX及CL-20/HMX共晶拉曼谱图[62]Fig.1 Raman spectra of CL-20, HMX and CL-20/HMX cocrystal[62]

图2 CL-20、HMX和CL-20/HMX共晶DSC曲线[63]Fig.2 DSC curves of CL-20, HMX and CL-20/HMX cocrystal[63]

李鹤群[61]通过液相超声法制备得到CL-20/HMX，具体步骤为将1.095 g CL-20 和0.37 g HMX加入到20 mL丙酮中，然后在40 ℃恒温超声波清洗机中搅拌震荡6 h至溶剂挥发完全干燥，得到粒径在1 μm的片状结晶样品。Anderson等[64]通过声共振的方法制备得到CL-20/HMX，具体步骤为将33 μL的30%乙腈/异丙醇滴到约100 mg CL-20与HMX的混合物中，通过声共振在80g(g为重力加速度)下搅拌混合1 h，该方法可将共晶的收率提升至100%。

An等[65]采用喷雾干燥法制备了CL-20/HMX共晶(图3)，具体步骤为将CL-20(2.19 g)与HMX(0.74 g)以物质的量之比2∶1的形式溶解于60 mL丙酮中，在适当的温度及搅拌下形成均匀的CL-20与HMX的共溶物，之后通过喷雾干燥仪进行共晶制备，喷雾干燥仪参数设定为：进口温度75 ℃，出口温度55 ℃，溶剂流速5 mL/min。Spitzer等[66]同样利用喷雾闪蒸技术制备得到了纳米和亚微米CL-20/HMX共晶。Gao等[67]通过自行设计的超声喷雾辅助静电实验装置制备了纳米CL-20/HMX共晶，该方法大大降低了纳米共晶颗粒间通过静电作用聚集的情况，与喷雾干燥法中的旋风分离方式相比，该方法的分离方式更易实现长时间的连续化制备。

图3 喷雾干燥法制备的CL-20/HMX共晶扫描电镜图[65]Fig.3 SEM images of CL-20/HMX cocrystal prepared by spray drying[65]

Ghosh等[68]通过溶剂/非溶剂法制备了CL-20/HMX共晶，具体步骤为将纯化后的β-HMX 7.4 g(25 mmol)及CL-20 21.9 g(50 mmol)溶解于400 mL的丙酮中，过滤溶液，然后将高沸点的烃类非溶剂(如二甲苯)加入到该溶液中得到悬浮液，通过超声使悬浮液更均匀，之后在100～120 r/min的搅拌下，加热至60 ℃使丙酮缓慢蒸发，最后得到的菱形固态即为CL-20/HMX共晶，该方法溶剂蒸发速率对共晶的形成有很大的影响，当蒸发速率限制在小于等于1 mL /min时，得到的是纯共晶，同时不同的反溶剂有机添加剂对形貌的影响不大。这种在高沸点的反溶剂存在下从混合物的饱和溶液中蒸发出的溶剂制备共晶的方法，相对来说是一种非常有效和便宜的方法，同时也是非常适合放大的制备共晶含能材料的方法。

Qiu等[69]通过研磨水悬浮液的方法得到CL-20/HMX共晶，具体步骤为将22.2 g CL-20与7.5 g HMX加入到400 mL含有3 g聚乙烯醇(平均相对分子质量约为2 000)的去离子水中，其中原材料CL-20及HMX的粒径均为1～2 μm，然后将悬浮液搅拌并装入NETZSCH微型球磨机，通过300 μm的氧化锆珠在6 800 r/min下研磨1 h得到粒径小于200 nm的CL-20/HMX共晶。宋长坤等[70]同样用机械球磨法制备出相似CL-20/HMX共晶(粒径约为200 nm)，赵珊珊等[71]通过该方法制备出的CL-20/HMX共晶，平均粒径为81.6 nm。

通过上述可知CL-20/HMX共晶含能材料的制备经过多年的发展已日渐成熟，多种制备方法各有利弊，如溶剂挥发法存在溶剂用量大、制备周期长、粒径较难控制，声共振法制备出的共晶性能差等问题。通过综合比较认为通过溶剂/非溶剂法、喷雾干燥法及球磨法制备CL-20/HMX共晶含能材料是实现材料工程化制备的有效途径，其中喷雾干燥是有望实现CL-20/HMX共晶工程连续化生产的重要手段。目前，通过溶剂/非溶剂法制备CL-20/HMX共晶含能材料的水平已达到的公斤级，但仍存在纯度提升、粒径控制等问题需要解决。总之，CL-20/HMX共晶含能材料制备壁垒已逐步被打破，可实现低成本、快速制备，有望成为首个批量化生产且被应用至武器装备的共晶含能材料。

3 CL-20/HMX共晶含能材料形成机制

目前，公认的共晶含能材料形成的过程是以分子间相互作用力为动力使两种或多种含能材料分子达到有序重排，但共晶含能材料的形成还与溶剂、温度、作用方式等有密切的关系。由于缺乏对共晶形成机理的认识，大多数共晶材料形成的条件需要进行大量实验摸索，导致共晶制备效率低下。近年来，随着计算科学计算的发展，分子计算及量子计算被广泛引入到共晶含能材料形成机制过程，从理论上完善了共晶含能材料的形成机理，提供了通过模拟方式判定共晶含能材料可能性的途径，可有效指导实验方案制定，减少实验工作量。

Sun等[72]对不同温度下CL-20/HMX共晶通过分子动力学的方法进行了模拟，通过N—NO2的键长推测共晶感度较低，能聚能密度和结合能分析推测CL-20/HMX共晶热稳定性较好，机械性能分析结果表明CL-20/HMX共晶具有较好的延展性能。

Zhang等[73]研究了多种晶型的CL-20(β、γ和ε)及CL-20/HMX、CL-20/TNT、CL-20/苯并三呋喃氮氧化合物(BTF)三种共晶的分子结构、分子间相互作用、电子结构和热力学分析，发现CL-20与HMX、TNT、BTF共晶后，存在微弱的几何变化和静电势变化，O…H、O…O及N…O相互作用是几种共晶的主要相互作用。同时，与纯CL-20相比共晶后能带间隙会缩小，作者认为形成共晶的原材料溶解度差异是否小于8 MPa0.5可能是预测共晶能否形成的一个粗略标准。

Liu等[74]通过密度泛函理论和色散修正研究了压力对CL-20/HMX共晶的影响，详细比较分析了共晶及其组分的结构、电子、吸收光谱和机械性。研究表明CL-20与HMX分子之间可能发生电子跃迁；CL-20在共晶的电子结构中起主导作用，共晶的吸收光谱与ε-CL-20相似，但与β-HMX不同；与纯CL-20、HMX相比，共晶的力学性能表现出较大的各向异性，这可大大增强了共晶的刚度。

Zhou等[75]通过分子中单原子法(atom-inmolecule method，AIM)和赫什菲尔德表面法定量分析比较了CL-20及CL-20/HMX共晶分子间的相互作用，结果表明CL-20/HMX共晶形成的主要驱动力来自O…H的相互作用。同时，无论是在纯CL-20还是在CL-20基共晶中O…O的相互作用都占了很大的比例，O…O键的相互作用强度与氢键的强度相当，但O…O键只对CL-20/HMX共晶的稳定性起作用，对CL-20/HMX共晶形成的过程没有作用。

Xue等[76]通过ReaxFF分子反应动力学模拟和动力学计算揭示了共晶化对CL-20/HMX含能共晶热稳定性的影响，模拟结果显示CL-20/HMX共晶的热稳定性与CL-20及HMX有明显的区别，这与试验结果一致。通过模拟分析可知N—NO2中N—N键的断裂是CL-20/HMX共晶初始分解的步骤与CL-20及HMX分解过程一致。同时，在共晶的热分解过程中CL-20的释热速度比HMX要快，所以热量会从CL-20转移到HMX，这导致共晶内HMX的衰变速率增大，而CL-20的衰变速率减小，从而调节了CL-20和HMX之间的热稳定性。

Han等[77]通过分子动力学研究了温度对CL-20/HMX共晶形貌的影响，分析了共晶表面能、径向分布函数(radial distribution function,RDF)、极性、质量密度分布、均方位移(mean square displacement,MSD)和附着能的相对变化，推测了影响共晶形成的因素及不同温度下CL-20/HMX共晶形貌的变化。

为了加深对共晶形成机理的理解Sun等[78]通过扫描电镜和X射线衍射定性/定量分析研究了CL-20/HMX共晶在溶剂中的形成过程，研究表面CL-20/HMX共晶在形成过程中存在明显的相变，这是因为CL-20和HMX由原来的自结晶变为共结晶引起的，通过分析认为溶剂介质和微小晶核是相变过程必不可少的条件。同时作者认为在共晶形成过程溶剂蒸发是一个漫长而无用的过程，可以通过调节溶剂转变的方法更有效的获得共晶，这在理论上肯定了溶剂/非溶剂法制备共晶的途径。

综上所述，理论计算及模拟分析在共晶含能材料的形成机制、形貌预测及性能分析等方面都有重要的作用。通过理论分析阐明了CL-20/HMX共晶的形成机制及作用原理，预估了CL-20/HMX共晶在不同温度下的性能及形貌变化，对CL-20/HMX共晶的发展提供了坚实的理论基础。

4 CL-20/HMX共晶含能材料性能

含能材料性能与其本身形貌、粒度、缺陷等息息相关，同一种含能材料因制备方法不同得到的性能可能相差很大，CL-20/HMX共晶是以降低CL-20感度为目标，不同的制备方法对CL-20/HMX共晶的感度影响大相径庭，本文中总结了不同制备方法得到的CL-20/HMX共晶的性能特点，以更好地对CL-20/HMX共晶制备方法的发展提供参考。

通过溶剂挥发法获得的CL-20/HMX共晶性能见表2[60]，由表2可知CL-20/HMX共晶的感度与HMX相似，密度略低于CL-20、理论爆速较HMX有明显提升，说明该方法制备的CL-20/HMX共晶可有效降低CL-20的感度。

表2 CL-20、HMX与CL-20/HMX共晶(溶剂法)的性能对比[60]Table 2 The performances of CL-20, HMX and CL-20/HMX cocrystal by solvent method[60]

通过液相超声法获得的CL-20/HMX共晶性能见表3[61]，由表3可知CL-20/HMX共晶的撞击感度为37.8 cm，明显低于HMX，而CL-20/HMX混合物的撞击感度介于CL-20与HMX中间。这说明通过共晶可以有效改善CL-20的感度问题，同时通过液相超声法获得的CL-20/HMX共晶的安全特性明显优于通过溶剂挥发法获得的共晶。

表3 CL-20、HMX、与CL-20/HMX共晶(液相超声法)的性能对比[61]Table 3 The performances of CL-20,HMX and CL-20/HMX cocrystal by liquid phase ultrasonic method[61]

通过声共振法制备的CL-20/HMX共晶性能见表4[64]，结果显示通过声共振法制备的共晶在感度上并没有表现出良好的改善，相反撞击感度较CL-20有明显提升，这可能是由于该方法制备的共晶缺陷及菱角多的原因造成的，这也说明共晶化不一定就能降低CL-20的感度，感度特性与制备得到的共晶物理状态有极大的关系。

表4 CL-20、HMX、与CL-20/HMX共晶(声共振法)的性能对比[64]Table 4 The performances of CL-20,HMX and CL-20/HMX cocrystal by acoustic resonance method[64]

通过喷雾干燥方法制备的CL-20/HMX共晶性能见表5[65]，喷雾干燥法制备的CL-20/HMX共晶的撞击感度h50=47.3 cm，摩擦感度P=64%，与未加工的HMX相比，共晶明显降低了机械灵敏度。该方法制备的共晶微粒的形状为球形，同时球形粒子表面形成了许多类似于片状厚度在100 nm以下的CL-20/HMX共晶，规整的结构可能是感度大幅度降低的主因。

表5 CL-20、HMX、CL-20/HMX混合物与CL-20/HMX共晶(喷雾干燥法)的性能对比[65]Table 5 The performances of CL-20,HMX, CL-20/HMX mixture and CL-20/HMX cocrystal by spray drying[65]

通过溶剂/非溶剂法获得的CL-20/HMX共晶性能见表6[68]，溶剂/非溶剂法制备的共晶撞击感度与HMX相当，摩擦感度较HMX有较大提升，形状与溶剂法制备的CL-20/HMX共晶相似，感度特性也相似。

表6 CL-20、HMX与CL-20/HMX共晶(溶剂/非溶剂)的性能对比[68]Table 6 The performances of CL-20,HMX and CL-20/HMX cocrystal by solvent-nonsolvent[68]

通过机械球磨法获得的CL-20/HMX共晶性能见表7和表8[70]，表7显示球磨法制备的CL-20/HMX共晶撞击感度为47.6 cm，远低于未球磨处理HMX，与球磨处理HMX相当，由此可推测相同物理状态下CL-20/HMX共晶感度与HMX相当。能量输出性能是含能材料的重要考察指标，主要表现为材料的作功能力，由表8可知，球磨法制得的微CL-20/HMX共晶能量水平与CL-20相当，这是球磨法制得的共晶粒径小，比表面积大，有效提升了燃烧反应速率，从而提高了CL-20/HMX共晶的能量输出性能。

表7 CL-20、HMX、与CL-20/HMX共晶(研磨法)的性能对比[70]Table 7 The performances of CL-20,HMX and CL-20/HMX cocrystal by milling[70]

表8 CL-20、CL-20/HMX混合物及CL-20/HMX共晶能量输出测试结果[70]Table 8 The results of energy output of CL-20、CL-20/HMX mixture and CL-20/HMX cocrystal[70]

通过对多种方法制备的CL-20/HMX共晶的性能对比分析可知，液相超声法、喷雾干燥法及球磨法制备得到的CL-20/HMX共晶粒径最小，性能也最为优异，溶剂法及溶剂/非溶剂法得到的共晶性能次之，声共振法制备的共晶性能最差。不同方法制备的共晶差异性主要是因为制备出的共晶粒径、形貌及缺陷相差太大，同等粒径、形貌下CL-20/HMX共晶的感度与HMX相当。因此，应根据CL-20/HMX共晶应用的实际需求选择合适的制备方法，如制备粒径较小的CL-20/HMX共晶可选用液相超声法、喷雾干燥法及球磨法，制备粒径较大的共晶则可选溶剂/非溶剂法。

5 CL-20/HMX共晶含能材料前景展望

随着CL-20/HMX共晶制备技术的成熟，CL-20/HMX的应用研究引起了关注，孙婷等[79]分别以聚氨基甲酸乙酯(Estane 5703)和端羟基聚丁二烯(HTPB)为黏合剂，以CL-20/HMX共晶含能材料为高能添加剂构建了两种高聚物粘结炸药(PBX)模型，并通过分子动力学模拟计算分析了CL-20/HMX共晶与两种黏合剂的相互作用关系，结果表明CL-20/HMX共晶与Estane Estane5703的结合能大于与HTPB的结合能，说明含CL-20/HMX共晶与Estane5703的PBX稳定性和相容性更佳。Wang等[80]通过分子动力学模拟了含CL-20/HMX共晶的HTPB基PBX炸药，通过对结合能、径向分布函数及力学性能的分析预估了含CL-20/HMX的PBX的性能，结果表明CL-20/HMX共晶/HTPB的PBX的刚度较弱，延性优于CL-20/HMX共晶。Wu等[62]将CL-20/HMX共晶添加到改性双基推进剂配方，通过无溶剂压伸工艺制备了推进剂样品，研究了CL-20/HMX共晶对改性双基推进的稳定性、燃烧特性及力学特性，研究表明与含相同含量的CL-20及HMX的推进剂相比，含CL-20/HMX共晶的推进剂稳定性更好，燃烧特性更稳定。但作者通过拉曼测试发现样品中有单独的CL-20出现，认为是在高温、高压的工艺条件下，共晶存在解离现象，因此，共晶的稳定应用工艺条件需进一步研究。

目前CL-20已实现工程化批量生产，同时中国对CL-20在武器装备中的应用进行了广泛的探索研究，众多含CL-20的武器型号也已进入攻坚阶段。然而CL-20在应用过程极易发生转晶导致产品内部产生微裂纹，同时CL-20本身感度高造成CL-20的应用条件较为苛刻，极大地限制了CL-20的应用。CL-20基共晶为解决CL-20应用过程的问题提供了一条途径，CL-20/HMX共晶的制备放大关键技术已经逐步攻破，然而共晶在火炸药中的应用才刚刚起步，在机理及应用探索方面仍有许多工作要做。CL-20/HMX共晶在复杂体系及工艺条件下的稳定性是共晶能否应用的关键，也是后期研究的重中之重。总之，CL-20/HMX共晶的应用前景是广阔的，通过添加CL-20/HMX共晶改善火炸药产品性能是有效的，CL-20/HMX共晶有望成为解决CL-20应用困境的途径。