提高混合炸药的能量水平技术途径之一是添加储氢材料,这方面的研究近期已成为国内外研究的热点。本文通过对Al、B和三种金属氢化物（Mg H2、Ti H2、Zr H2）的热动力学释能特性研究,优化出合适的比例,改进复合工艺,制备复合储氢材料（AMc）;将复合储氢材料应用于RDX/AP/储氢材料配方中制成含复合储氢材料的混合炸药,采用多种手段优化含复合储氢材料混合炸药的配方,重点探索研究了含复合储氢材料混合炸药在水下的释能特性,并改善复合储氢材料在混合炸药中的应用安全性。主要研究内容如下:（1）采用燃烧热测试、点火能量测试、20 L球爆炸参数测试系统对不同的高热值材料的热动力学释能特性进行研究。结果表明:三种金属氢化物中,Mg H2的燃烧热(29.96 MJ·kg-1)分别是Ti H2、Zr H2的1.43倍和2.45倍;Mg H2的最小点火能（5 m J～10m J）远小于Ti H2（150 m J～200 m J）和Zr H2（250 m J～300 m J）;Mg H2的最大爆炸压力、最大压力上升速率和爆炸指数均大于Ti H2和Zr H2。因此,在三种金属氢化物中,Mg H2更适合添加到复合储氢材料中以提高其热动力学释能。在Al、B、Mg H2混合物中,Mg H2均能有效地提高Al、B的燃烧比率,同时降低混合物的点火能量。B的含量在20%以下,Mg H2的含量为15%,混合物表现出良好的热动力学性能。经过合适的比例调配的Al、B、Mg H2复合储氢材料（AMc）在燃烧热、点火能量和爆炸威力上都具有优异的性能（燃烧热高于Al,点火能量比Al低,爆炸威力大于Al）。（2）采用爆热和水下爆炸手段对含复合储氢材料混合炸药进行配方优化研究,结果表明:RDX（环三亚甲基三硝胺）含量在31%～36%,储氢材料的含量在35%～40%,AP（高氯酸铵）含量在20%～25%,含复合储氢材料混合炸药具有一个较高的能量水平。爆热最大达到1.89倍TNT（三硝基甲苯）当量,水下总能量达到2.21倍TNT当量。同比例配方中,RDX基复合储氢材料混合炸药的爆热和水下爆炸能量输出均优于RDX基含铝混合炸药。而经过0.2%顺丁橡胶和端羟基聚丁二烯包覆后的复合储氢材料对混合炸药中的水下能量特性无影响,但可显著提高安全性能。复合储氢材料中的H→Mg→Al→B梯次放热机制促进了材料中的B的释能效率,从而在混合炸药中提高了总能量水平。（3）对含三种金属氢化物炸药的能量水平研究结果表明:三种含储氢材料混合炸药爆热和水下爆炸能量的规律均为含Mg基（Mg H2）＞含Ti基（Ti H2）＞＞含Zr基（Zr H2）,活性高的金属氢化物对于储氢材料在混合炸药中的能量释放推动作用更大,其中Zr H2在本文的优化配方体系适用性不强,爆热和水下爆炸能量均低于TNT。对含复合储氢材料混合炸药在Φ8.0m×8.0m水池中尺度效应研究表明:160g、400g、800g的TNT当量结果规律基本一致,而含复合储氢材料混合炸药的水下爆炸能量测试结果随着质量增大逐渐增大。综合边界效应和质量效应,400g的TNT当量结果最佳。复合工艺AMc-c的混合炸药水下爆炸能量的TNT当量最大,达到2.25倍TNT当量。同时通过建立二维数学模型模拟TNT、含铝炸药、含复合储氢材料混合炸药的水下爆炸过程,模拟计算出的气泡脉动周期与试验误差维持在10%以内。（4）通过大水池试验表明含复合储氢材料混合炸药的水下爆炸能量稳定性良好,且获得了水下爆炸特征参数。模拟深水环境条件下爆炸测试表明:含复合储氢材料混合炸药在水深300～600 m范围内,随着深度的增加,冲击波能逐渐下降。而模拟使用的球形压力罐在气泡脉动期间产生汇聚效应,压缩气泡的脉动,且脉动周期越长,汇聚效应越明显。（5）对储氢材料和其他组分的安定性、相容性研究结果表明:Mg H2的单位产气量较大,产气量为5.15 m L·g-1,而Ti H2与RDX/AP相容性的产气量超过了3.0 m L,因此在混合炸药的制备过程中需要对Mg H2、Ti H2作进一步的处理。Mg H2或Ti H2经过复合和橡胶（顺丁橡胶和端羟基聚丁二烯）包覆后的储氢材料安定性和相容性均符合要求。采用BAM摩擦、BAM撞击感度仪对含复合储氢材料混合炸药的安全性能进行研究,结果表明:含复合储氢材料混合炸药撞击感度（40～45 J）低于纯RDX（7.5 J）,摩擦感度和RDX相当;包覆后的含复合储氢炸药的机械感度显著降低。