软物质物理视角探究PBX 的结构稳定性

1 PBX 的软物质特性与结构稳定性

软物质物理学是近年来兴起的凝聚态物理与化学、材料、生命科学密切结合的热点研究领域。软物质（聚合物、胶体、液晶、蛋白质、颗粒体系等）最显著的特征是能自组织形成多层次的复杂结构，易在外界微小作用下产生显著的宏观效果。例如，天然橡胶与微量的硫（碳/硫原子比约200）发生反应而形成空间网络结构，其力学性能会发生突变；处于自组织临界状态的沙堆，外界扰动可能导致沙堆发生整体性的连锁反应而坍塌（陆坤权，刘寄星. 软物质物理学导论［M］. 北京：北京大学出版社，2006.）。

不论是高聚物黏结炸药（PBX）的基础研究还是工程应用，如何保持、提高PBX 的结构稳定性历来都是重点关注的问题。研究人员通常从三个方面探究PBX 的结构稳定性：一是从损伤力学角度入手，分析损伤随变形的演化，并最终导致破坏过程中的力学规律（陈鹏万，黄风雷. 含能材料损伤理论及应用［M］. 北京：北京理工大学出版社，2006.）；二是从材料组分入手，研究黏结剂在温度作用下的结晶、降解、有机物挥发行为，以及对PBX 力学性能的影响（韦兴文，李敬明，涂小珍，等.热老化对TATB 基高聚物粘结炸药力学性能的影响［J］.含能材料，2010，18（2）：157-161.）；三是从界面调控入手，提高PBX 中炸药晶体与黏结剂的结合强度（何冠松，林聪妹，刘佳辉，等. TATB 基PBX 界面粘结改善研究进展［J］. 含能材料，2016，24（3）：306-314.）。笔者在近年的学科交叉研究中，发现PBX 的结构稳定性与软物质领域中的一些典型物理现象存在紧密的联系。……