含能材料一般是指火藥、炸藥以及一些同時含氧和可燃 成分的物質，有時也將某些氧化劑和可燃物的混合物或其組 分稱為含能材料。高新技術的發展及準備打一場高技術 條件下的局部戰爭，作戰部隊相應的對含能材料的能效提出 了更高的要求。將含能材料微膠囊化，一方面可以保持由于 其超細化而增加的表面活性、提高其安定性，另一方面還能 提高其分散性、鈍感性以及具有適應特殊環境的特性等。利 用超臨界流體( Supercritical Fluids，SCF) 技術制備含能材料 微膠囊，具有產品純度高、顆粒形狀均一、粒度分布窄，以及操作工藝簡單、實驗溫度較低和污染性小的優點。但目前仍 處于起步階段。鑒于此，對近年來采用超臨界技術制備含能 材料微膠囊的進展情況進行概述，以期為其應用提供一定的 參考價值。

1 微膠囊

微膠囊是指利用聚合物殼材料將某些物質包裹成半透 性或密封的微型容器，其直徑一般為 1 ～ 1 000 μm。包裹用的皮膜稱為壁材，被包的物質稱為芯材。而微膠囊化過 程是用壁材在芯材外層形成一層連續且薄薄的較理想的微 膠囊結構的過程。對物質微膠囊化能夠獲得以下效果，如: ① 優化被包覆 物的物理性質; ② 增強被包覆物的穩定性; ③ 提高被包覆物 的反應活性、壓敏性、熱敏性和光敏性，延長揮發性物質的貯 存時間; ④ 實現物質具有綠色設計性能的工藝過程; ⑤ 使物 質具有某種特殊功能; ⑥ 屏蔽氣味; ⑦ 降低物質毒性; ⑧ 將 不相容的化合物隔離等。人們特別希望微膠囊化后的含能材料具有下述特征: ① 不敏感性; ② 與一般粘結系統的良好相容性; ③ 能抵抗 外界環境的影響，如抵抗濕度和輻射作用。

2 超臨界流體技術

超臨界流體是指溫度處于其臨界溫度以上、且壓力處于 臨界壓力以上的流體。一些常用物質的臨界溫度和臨界壓 力如表 1 所示。

由表 1 可以看出: 二氧化碳和氮氣的臨界溫度和臨界壓 力均較低，且無毒、不可燃、廉價易得。它們能出色地替代許 多有害、有毒、易揮發的有機溶劑，而且從環境之中來，使用 后又到環境中去，無任何副產物和污染。其中，二氧化碳是 超臨界流體研究中應用最多的體系，而氮氣也將會有很好的 發展前景。利用超臨界流體這些特殊的物理性能，可對物質進行加 工而不會引起溶劑污染; 而超臨界流體的工藝條件通常是溫 和的，從而為加工敏感的含能材料提供了便利; 此外，通過控 制調整工藝條件，也可相對簡單地控制含能材料的粒度及粒 度分布，等等。而以上是傳統制備微膠囊的方法所無法企 及的。

3 超臨界流體技術制備含能材料微膠囊

在制備含能材料微膠囊方面，超臨界流體技術主要包括 超臨界快速膨脹技術( Ｒapid Expansion of Supercritical fluid Solution，ＲESS) 、超 臨 界 抗 溶 劑 技 術 ( Supercritical Anti-Solvent，SAS) 和氣體飽和溶液微粒形成技術( Particles from GasSaturated Solutions，PGSS) 等。Krukonis第一次提出了 ＲESS 方法。ＲESS 法的原理為: 利用超臨界流體對溫度、壓力變 化敏感，從而顯著改變其溶解能力的特性，將溶質溶解于處 于某一溫度和壓力的超臨界流體中，然后在極短的時間( 約 10 － 8 ～ 10 － 5 s) 內通過一個特定的噴嘴減壓膨脹，使得溶液瞬 間達到高度過飽和而使溶質形成大量的晶核析出，并在較短 的時間內完成其生長，最后形成粒度分布均勻的超細微粒 ( 亞微米以至納米級) ，同時在其他微粒表面形成包覆。張樹海等以硬脂酸為包覆劑，二甲基亞砜( DMSO) 為 共溶劑對硝銨炸藥進行了包覆( 即制備了硝銨炸藥微膠囊) 。 結果發現: 與其原料相比，包覆物的撞擊感度降低幅度較大; 通過顯微鏡發現，當包覆劑的含量超過 1． 0% 時，被包覆物表 面大都能被硬脂酸所覆蓋; 經 SEM 圖可以看到，ＲDX 顆粒表 面有較均勻的硬脂。

4 結論

目前，SC-CO2 制備含能微膠囊技術存在的主要問題為: ① 該技術屬于多學科交叉的新領域，這既需要掌握固體物 質的、形態學、材料學、有關的分析測試技術，又要有有關超 臨界流體的熱力學性質，流體力學、結晶學的基礎知識等。 其理論的研究尚處于起始階段，有待進一步研究和完善; ② 由于含能材料超細化的特殊性能和功用，也將使此項技術發 揮更大的作用; ③ SC-CO2技術涉及高壓設備，其對操作人員 的要求較高，因此產生的成本也較高