火炸药是含有爆炸性基团或含有氧化剂和可燃物、能独立进行化学反应并输出能量的化合物或混合物,包括炸药、火药和烟火药剂。火炸药在武器系统点火、起爆、发射、推进和毁伤过程中具有不可替代的作用,是实现武器系统远程精确打击、高效毁伤的重要能源保障。火炸药的本质特征表明其具有易燃易爆的特性,在生产加工、使用、贮存和运输等过程中易发生分解、燃烧、爆炸、殉爆或从热分解到燃爆的链式反应,因此火炸药的安全性始终是火炸药需要解决的首要问题。同时,火炸药也具有较强的腐蚀性和毒害性,生产废弃物、废旧弹药也对环境保护带来了越来越大的压力,如何减少环境影响、实现资源化再利用也是火炸药行业迫切需要解决的问题。特别是近年来,随着火炸药行业安全事故频发和环境保护的需求,火炸药的安全环保问题越来越重要。

从当前的国内外研究情况来看,掌握火炸药的本质特性,深入探索其分解机理和燃烧爆炸原理,是实现火炸药本质安全的前提; 掌握火炸药生产工程中物料刺激与物料响应间的关系机制,完成设备升级改造和工艺技术优化创新,是实现火炸药工艺安全的关键; 掌握火炸药生产全流程的不安全因素,完成现场安全管理升级、完善安全防护设施,是实现火炸药本质安全的保障; 掌握火炸药生产过程中的不环保因素,推动 “绿色硝化”等环保技术,是改善火炸药环保问题的有效支撑。

目前,我国在火炸药安全和环保方面已经取得了显著成效,为了展示我国火炸药安全与环保研究领域的最新成果,进一步推动我国火炸药安全与环保技术的发展和增强火炸药安全与环保相关技术研究团队的交流,特推出本期“火炸药安全与环保专刊”。专刊从观点文章、火炸药安全特性测试、火炸药工艺安全与质量、火炸药安全与评价方法、火炸药装药与热安全、单质炸药绿色合成等方面选取了11篇论文,虽无法展示该领域的研究全貌,但可使读者一窥本领域的发展动态,也希望能借此专刊,与同行共飨,激发灵感。

本刊在约稿、审稿过程中,得到了西安近代化学研究所、北京理工大学、南京理工大学、西北大学、西南科技大学、海军工程大学、火箭军工程大学、山西北方兴安化学工业有限公司、安徽理工大学、西南交通大学、中国兵器工业标准化研究所、中北大学等单位同行的大力支持,在此表示诚挚的谢意!此外,特别鸣谢西安近代化学研究所赵凤起研究员、中北大学安崇伟教授、叶宝云博士、李晨阳博士为此专刊所做的工作!

特邀编审:王晶禹

王晶禹:博士,中北大学教授,现任中北大学环境与安全工程学院院长,中北大学兵器科学与技术一级学科带头人。总装备部火工品技术专家组成员,火工品安全性可靠性技术国防科技重点实验室学术委员会委员,地下目标毁伤技术国防重点学科实验室学术委员会委员,全国安全工程专业教学指导委员会教材建设分委会委员,山西省超细粉体技术工程研究中心主任,《火炸药学报》《火工品》等期刊编委。先后主持国家安全重大基础研究课题、总装备部某重大专项课题、国防科工委基础建设项目、国防科技某计划专项课题、总装备部预研课题、武器装备预研基金项目等20余项国家级和省部级科研课题的研究工作,发表SCI收录论文80余篇,获国家发明专利授权8项,出版学术论著和国防重点教材3部。获省部级科技进步二等奖3项,省部级技术发明三等奖1项。

王晶禹教授长期从事火炸药安全技术、微纳米含能材料设计与应用研究,组建了一个汇集火炸药合成、改性、配方设计和工艺研究等方面的“始发与中继能源”团队。团队在多尺度微纳米含能材料构筑、高能不敏感传爆药设计、起爆传爆序列安全可靠性、耐高过载火炸药设计、火炸药工艺安全等方面具有优势。在国内率先开展了烤燃、冲击波、殉爆安全性等不敏感测试方法研究,解决了起爆传爆序列中在热、冲击、高能气泡、破片等刺激作用下的安全性、可靠性评估问题,形成了相应的试验方法; 同时开展了喷雾干燥、微流控、静电喷雾、声共振和3D打印等新型火炸药制备及装药技术,相关成果已推广至兵器、航天等多家单位。