3D打印含能复合材料

能量释放可编程

用声学辅助打印将亚稳复合体系与晶态高能炸药结合，实现多级、可调的能量释放。

陈永金 · 任慧 · Wu, Xinzhou · 焦清介

Nature Communications 2026

技术优势

能量释放可编程

通过改变成分和打印结构（丝状、核壳），能量释放特征如持续燃烧、二次增压和强火球形成可被系统调节。

无需牺牲结构精度

声学辅助组装实现均匀包覆和紧密界面接触，在集成高活性材料与炸药的同时保持三维结构的精度。

多级能量输出

打印的丝状和核壳结构可实现多阶段、几何依赖的能量释放，包括持续燃烧、二次增压和强火球形成。

应用场景

• 航天推进剂：可按需设计能量释放速率与多级输出，提高推进剂燃烧可控性。
• 引爆系统：通过结构设计实现顺序或分级爆轰，提升起爆与传爆的可编程性。
• 反应性结构材料：打印成承载结构的同时兼具反应性，可在撞击或加载时按设计释能。
• 高热值燃料：提高能量密度与燃烧效率，适用于高能燃料的定制化配方。