时讯：北理工火炸药学科：问鼎世界炸药最高峰

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在环游世界、人类追求和平与快速发展的过程中，战争与冲突的阴霾一直没有结束，中国的国家安全必须始终面对严峻的挑战，实现中华民族的伟大复兴，用强大的武器装备构筑我们的“中国力量”。

我们被99a坦克、远程火箭炮、东风导弹吓到时，从枪炮子弹到火箭导弹、从身管发射到爆炸和火箭发动机的推进性能，武器装备的性能最终必须体现在对敌人比较有效的杀伤上。 所有这些重要的基础火药，无声地成为中国力量替代的基础。

“高能炸药几乎对所有战术、战略武器系统都是不可或缺的，即使其性能略有改善，也会深刻影响武器系统的迅速发展，更有效地提高以前传来的武器到尖端武器的战斗性能，是军事科学研究的核心 ”。

年初，北京理工大学(微博)主导的“新一代含能源材料研究及其工程化”获得了年度国防科学技术进步特等奖。

大树只有上天才能得到灿烂的明珠

北京理工大学是培养中国炸药“国家队”的高等学校，从延安成立时期开始开发抗战的tnt炸药，到1952年整合东北军工专科学校(中国第一所炸药专业)的学业力量，成为新中国第一个规范培养炸药人才的基地，70多年的学校

卓越的贡献来源于多年的积累和继承，北理工不断地攀登炸药研究行业的宝座。 年初，年度国防科学技术进步特等奖的荣誉授予北京理工大学，继2001年以重大原始理论创新荣获得国防科学工委科学技术一等奖的“cl-20”之后，时隔14年再次出现在公众视野中。 cl-20炸药的学名是目前可用能量最高、威力最强的无核单体炸药，爆破速度高达9500米/秒，被称为第四代炸药，也被称为“突破性含能材料”，是划时代的新型高炸药，在世界炸药学界很有名 这种炸药的诞生，也为导弹、核装置等武器装备的性能提高、小型化带来了新的迅速发展契机。

矢志30多年的cl-20项目再次获得荣誉，标志着北京理工大学从理论创新到工程实践，彻底征服了这一世界炸药的“最高峰”，这是对几代北理工火药科研工作者的最高敬意，对中国国防建设意义深远

奋勇攀登一流，付出肤浅的努力为国立功

纵观炸药的历史，经历了四个阶段。 中国是最早发现火药的国家，是古代四大发明的火药。 现在，据国际通行报道，炸药爆炸时爆轰波的传递速度将炸药分为4代。

第一代炸药是诺贝尔发现的“硝化甘油”。 但纯硝化甘油的化学性质极其不稳定，灵敏度过高。 发现诺贝尔在极其偶然的条件下被海藻土吸收后，其稳定性很快就会提高。 稳定性的提高迅速推开了其应用，改变了世界整体的面貌。

从第二次世界大战开始，战争全面进入了热武器时代。 第二代炸药梯子(“三硝基甲苯”代码tnt )在第二次世界大战中发挥了很大的作用。 tnt是人工有机合成的强力炸药，爆炸能力足够强，性质稳定，可以用于机关炮的密集火力射击，因此战争的残酷性大幅度提高，至今仍被大量采用。

第二次世界大战后，发生了第三代炸药黑索金(“环三亚甲基三胺”代码为rdx )，爆炸速度达到8500~8600米/秒，用于多管火箭重炮的规模压制打击，大规模提高武器的威力和射程 其次是奥克托金(“环四甲基铵”代码为hmx )，爆破速度达到9000米/秒，碰撞灵敏度略高于tnt，容易起爆，稳定性好，综合性能高，海湾战争中远程火箭导弹的非接触不对称作品

20世纪70年代末，由于新炸药未能动摇世界高能炸药“王牌”的地位，国际国内对新型高能炸药的探索非常薄弱，高能炸药的合成也陷入了低谷。 为“二弹一星”工程做出重要贡献的炸药专家于永忠教授也面临同样的困惑，在反复考虑中，他放弃了以前流传的研究思路，将眼球聚焦于单体炸药材料本身，聚焦于材料的分子结构，大胆地将炸药材料分子结构从平面环状结构转向 这种从“二维”到“三维”的创新理论，将给单体炸药的研究带来飞跃性的提高。 永忠在1979年国际上首先合成了具有笼形结构的单体炸药797#，验证了笼形高密度材料理论的可行性，提出了将797#的4个氧原子转换为4个n-no2。 这是后来国际通行的符号cl-20。

1984年，永忠在花甲年来到北京工业学院(现北京理工大学)担任博士生导师，在这个中国炸药研究的顶级小组中，国家自然科学基金项目《多面体烷基类及其衍生物合成的研究》和国家高新技术研究的迅速发展

1994年，永忠在实验室成功合成了cl-20样品。 样品是国内代码c-12，相当长的时间在国内刊物和内部文件上发表相关论文时采用了c-12。 “cl-20是三维立体的笼状结构，预计其制作工艺很难。 我们的北理工在包括能源在内的材料行业堆积了很长时间，我们无论如何都是自己做的。 ”。 想起这段历史，材料学院的谭惠民教授给予了很高的评价。

另一方面，美国学者也开展了笼形高密度材料和cl-20的研究，1996年在德国ict年会上发表了cl-20的合成复印件，但主张1987年合成了cl-20。 由于美国学者的论文是用英语在国际会议上发表的，该cl-20迅速成为六硝基六安杂伍兹的共同符号，因此c-12在国内也不再被采用。 但是客观上，中美在互相保密的同时各自独立完成cl-20合成，使用的技术路线也不同。

但是，验证理论只是打开了学校cl-20研究开发事业的第一步，国内外合成的cl-20价格高，影响了其广泛应用，更大的挑战是如何找到最好的合成方法。 前路艰难，在国家支持下，学校组织特色力量成立了项目组，欧育湘、赵信岐等专家开始了cl-20合成技术的积极探索。 下功夫，专心研究，开发了多个有实用价值的cl-20合成工艺路线。 其中，taiw基等cl-20合成工艺是国际首创，实现了cl-20材料1公斤级的合成能力。 从微量样品到公斤级合成，经过5个春秋，这一突破使北理工成为全国研究机构cl-20材料的“供应商”。

32不辱使命，质问世界炸药的“最高峰”

听到鼎峰不是一朝一夕，也不是单独战斗。 “cl-20”项目最终可以防卫，只有依靠几代人、很多炸药研究小组共同探索实践，继承接力才能实现。

取得阶段性成果后，老一代炸药专家也随着年龄的增长退出了科学研究第一线，但cl-20的研究事业没有停止。 cl-20作为世界上能量水平最高的高密度含能材料，其重要的战术价值必须通过武器装备的应用来体现，为了保护国家安全不需要脱离实验室的“中途”成果。

以庞思平教授为代表的新一代炸药人继续发扬矢志军工的精神，承担了沉重的责任。 霍思平教授从学生时代开始参加cl-20的研究，2002年博士毕业后留在学校教书，继续与cl-20进行相关研究。 他有敏锐的发现潜力和严格的工作作风，很快成为包括能量在内的材料研究的核心。 庞思平曾经对学生说，制造高能材料首先需要把自己变成高能材料。

图: cl-20立体结构式

为了最大限度地提高炸药的能量水平，将高能炸药的能量密度、爆炸速度、猛烈度、热稳定性和化学稳定性等各种指标提高到新的高度，庞思平及其团队重视原始创新，专注于基础研究，cl-20的原理、机械 他们对笼形结构、多氮杂结构的合成方法和储存原理进行了深入的研究，提出了笼形高能密度材料的新概念和原理，突破了以前传来的平面高能材料能量难以提高的瓶颈，研究成果为《angew》《chem》 年的chemistryword专题报道了霍思平团队的研究成果。 “含能材料的迅速发展面临着高能和低灵敏度的矛盾，中国科学家通过设计和刚性的三维立体骨架结构含能材料的合成成功地处理了这一挑战”。 英国科学院士、德国自然科学院士、美国科学促进会士stoddart笼形原理论文“三维笼型高能密度材料的研究影响了新一代炸药的迅速发展，注定会推动以前传来的含能材料的进步”。 美国国家科学奖获得者shreeve评价说:“三维笼型含能材料的概念为迅速发展新一代高性能炸药提供了新的思路。”

在技术方面，他们致力于提高合成效率、扩大技术本质安全性等技术，扩大第一手资料以掌握工程化，他们长期在工厂、风中战斗，在雨中亲自动手，收集数据，整理数据，整理数据

21世纪进入第二十年时，cl-20逐一处理生产行业的问题，以来cl-20项目经过三十二年的研究，终于通过理论创新，为中国国防力量的提高做出了真正的贡献。 从微量样品到公斤级合成，到工业化生产，每一步都非常困难，每一步都是一代人心血的结晶，是迎接北理工炸药学科半个多世纪的困难，勤奋研究，不懈探索的结果。 cl-20的成功合成显示了北理工炸药团队世界一流的研发能力，cl-20的工程化显示了北理工世界领先的军事工程装备实力，将理论的原始创新与重大工程的实际应用紧密结合，进而构筑了北理工在含能材料行业中的领先地位

北理工炸药人终于不辱使命，以30余载的潜力、堆积功绩达到了美丽的北理工爆破速度，实现了“制造中国自己的炸药，制造世界上最好的炸药”的理想！

在沉默中，无数失眠的夜晚变成鬓发白发，青春之年悄悄地从身边度过，在漫长的岁月中，依然要保持沉默，心中的豪情无法与人分享，巨大的贡献也许今生不得而知，但获奖 (北京理工大学党委推进部供述书)