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記者17日從西安近代化學研究所獲悉，近期，國內(nèi)首套單顆粒含能材料懸浮燃燒實驗裝置建成并順利通過國家重大科研儀器研制項目結題驗收。這意味著我國在含能材料燃燒基礎特性和科學問題研究方面具備了安全、精準的實驗手段。

所謂含能材料，是指在外部刺激下，在極短時間內(nèi)迅速釋放大量能量并對外做功的物質(zhì)，如火炸藥、煙火劑、火箭推進劑等。含能材料燃燒常見于火箭推進、槍炮彈丸發(fā)射、焰火表演等過程中。此前，學界對含能材料燃燒研究僅停留在宏觀層面，即對眾多顆粒集群的氧化燃燒過程進行研究，缺少針對單個顆粒微觀燃燒的實驗裝置。而單顆粒燃燒研究可以消除顆粒—顆粒間相互干擾，是理解復雜工況環(huán)境下含能材料燃燒的基礎。

此次建成的實驗裝置實現(xiàn)了無損穩(wěn)定懸浮、可靠點火及多參量原位高分辨觀測等多項技術突破。研究團隊將激光做成一把“鑷子”，毫發(fā)無損地“夾”起一顆含能材料，讓這顆比頭發(fā)絲直徑還要小的“小球”穩(wěn)穩(wěn)懸浮在空中，再利用另一束激光蘊含的能量將之點燃。最后，研究團隊為實驗裝置安上了多種觀測儀器，多方位展現(xiàn)“小球”燃燒的直觀景象、溫度變化和反應產(chǎn)物等，為研究人員提供多角度、多參量的關鍵數(shù)據(jù)。

據(jù)悉，該實驗裝置由西安近代化學研究所聯(lián)合杭州電子科技大學、復旦大學共同研制而成。依托該裝置，研究團隊在含能材料燃燒特性測量和燃燒機理揭示方面已取得系列重要成果。今后，研究團隊將持續(xù)深耕基礎研究領域，不斷提升先進實驗裝置研制和應用能力，為我國含能材料行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供更加有力的技術支撐。