炸药的热导率是炸药材料表征物质导热能力的重要热物理参数,是炸药结构可靠性分析、热安全性能评估和热爆炸计算的关键参数之一。在炸药的存储和运输中,炸药无时无刻都在进行自身的热分解,热量的累积会使炸药的安全性降低。不仅如此,高聚物粘结炸药(PBX)在使用过程中,由于物理环境的变化,炸药晶体和聚合物粘结剂性能差异会产生明显的非均匀温度,导致产生严重的热应力变化,引起PBX开裂或损坏。针对上述问题,本文对含能复合材料的导热性能进行了实验和分析,并测试了含能复合材料的撞击感度和静电火花感度。通过结合不同高导热填料的置换和填充,增强晶格热导率,以实现对含能复合材料的热性能优化。与此同时,探究了填料的填充量和性质对含能基体材料的导热性能的影响规律。实验结果表明,通过在含能基体中填充和置换高热导率材料,有效地改善了复合材料的声子导热能力,显著优化了含能材料的导热性能。本论文就含能复合材料的制备和导热性能的研究展开如下工作:1、分别使用不同含量的石墨烯、碳纳米管、碳纤维分散在RDX基体中,形成碳/RDX基含能复合材料。其中,石墨烯对复合材料的热导率提升最高,在相对较低的填充量(1%、3%、5%)下,所制备的复合材料的热导率最高达到了 0.55W·m-1· K-1,高于纯RDX的热导率的值0.106 W·m-1·K-1。而碳纳米管在自身热导率较高的情况下,掺杂到复合材料中却导致复合材料的热导率反而最低,原因可能是由于碳纳米管的轴向热导率虽然高,但是它的径向热导率却很低,在制备过程中碳纳米管的取向及状态难以控制,杂乱的状态导致声子自由程减小,减弱了晶格导热能力。2、采用在共轭聚合物骨架上引入含能基团—NO2、—N3和—ONO2的方法设计了新的几种含能共轭聚合物。并利用基团加和法对新设计的含能共轭聚合物的热导率进行了计算。计算结果表明,新设计的含能共轭聚合物与其他含能聚合物相比,具有更高的热导率,部分达到1.0W·m-1·K-1以上。3、通过进行RDX/碳填料的静电火花感度和撞击感度实验来探究复合材料热导率与感度之间的关系,实验结果表明,复合材料热导率和静电火花感度之间有着密切关系,其中掺杂石墨烯的材料热导率最大,同时静电火花感度最低;掺杂碳纳米管的材料热导率最低,同时静电火花感度最高。在电火花测试过程中,炸药颗粒表面会在电火花的作用下迅速升温,热导率的提升有助于提高炸药颗粒表面的热释放速率,减缓炸药颗粒被加热到临界发火温度的时间,导致静电火花感度降低。在复合材料热导率和撞击能量之间存在非线性正相关关系,导热系数越大,撞击感度越低,引爆含能基体所需要的撞击能量越大。对于掺杂不同种类填料的RDX基体中,掺杂石墨烯的RDX基体热导率最高,撞击感度最低。添加了石墨烯的RDX基体与纯RDX撞击感度相比,热导率与发火所需的撞击能量都有所增加;随着石墨烯填充含量的不断增加,撞击感度不断降低,原因是随着石墨烯填料的不断填充,材料中的导热通路得以形成,热量可以沿着导热通路不断的扩散,散热能力的增强导致RDX/石墨烯复合材料在受到撞击的过程中所产生的热量可以比纯RDX更快的释放,从而降低了撞击感度。