（2）X射线衍射分析（XRD）：当使用X射线照射晶体表面时，晶体中的电子因吸收电磁波而产生受迫振动，电子间发生相干散射，同一原子内各个电子的散射波相互叠加形成原子的散射波，各原子的散射波相互叠加，在某些方向加强，某些方向减弱，形成了晶体的衍射图谱，对衍射图谱进行分析可以实现对其结构的判断。X射线衍射的基本原理基于布拉格方程：

X射线是近代材料微观结构与种类分析的重要方法。可以对物相的相对含量，晶胞大小、数量和位置做出准确的判断，还可以测定材料的应力，研究材料的惯性面等，是纳米含能材料中必不可少的分析环节。

（3）红外吸收光谱（IR）：当分子受到红外光照射时，分子间化学键能量增高而发生振动，在振动时偶极矩发生改变，这个过程中能级跃迁并吸收红外光子，通过测试一定波长对应的光子透过率可以绘制出红外谱图。通过对红外吸收谱图的分析可以计算出分子中可能存在的键长以及键角，并以此来推断试样的空间结构。此外，还可以根据谱图中吸收峰的位置和形状的差异来判断试样的微观结构，根据吸收峰的峰值大小计算试样中各个组分的含量等。

（4）差示扫描量热（DTA）：由于不同样品在加热过程中熔化、分解、相变时会产生吸热放热效应不同，通过样品与参比物的温差变化，可以获得该样品的吸热放热特性，对研究样品的熔点、固化度、分解温度、比热等是一个重要的依据。在含能材料方面，通过差示扫描量热，可以比较不同含能材料之间的热稳定性，放热量等特性，对研究含能材料的性质起着很重要的作用。此外，要想更加全面地研究纳米复合材料的性质，还可以利用色谱-质谱联用、差热分析、紫外光谱等设备进行表征，对样品的各种性能有一个全面完整的分析。

1.5本课题研究的背景、思路以及主要内容

1.5.1研究背景

随着溶胶凝胶在化学技术领域的发展[23]，溶胶—凝胶法已被引入现代含能材料研究，近期取得重大进展。这些研究主要集中在复合材料的制备中，其中以氧化物（Fe2O3，MoO3，CuO）[24-25]和无机非金属氧化物（SiO2）[26]为基体，通过溶胶-凝胶法，在金属氧化物基体上凝胶化过程中水解反应与缩聚反应同时发生，由于无机非金属氧化物的刚性和脆性对合成条件高度敏感，完全有效地控制凝胶的结构是非常困难的。此外，基于无机非金属氧化物的凝胶的网络结构在制备过程中倾向于崩解并最终破裂[27]。然而，聚合物凝胶基质可以克服这些问题。据报道具有有机凝胶骨架作为基质的复合含能配合物的研究很少，而酚醛凝胶（间苯二酚甲醛（RF）[28]凝胶，间苯二酚[29]-furfura（RFur）凝胶[30]）和PU凝胶（硝基纤维素（NC）/六亚甲基二异氰酸酯（HDI），三羟甲基甲烷（THMNM）/HDI）[31]已被深入研究。氨基甲酸酯凝胶具有类似于弹性体的弹性，机械强度好，易成型的优点。另外，凝胶的三维网络结构可以吸收和消散由外部刺激产生的热和振动。同时，它也可以消散冲击力并减少热点数量[32]。（由局部高温区域形成的微晶间隙以及晶内空隙或裂纹形成的局部高温区域[33]）传统含能材料，例如，在与异氰酸酯交联后，用NC，THMNM，羟基封端的聚丁二烯（HTPB）作为前体[34]制备基于聚氨酯凝胶的能量复合材料。然而，NC具有易燃性和爆炸性，所以其储存稳定性差。它是热塑性差的半刚性聚合物，而THMNM也是这种情况，它含有高能的硝基，但是它不能提供足够的能量。此外，HTPB本身不能增强复合材料的能量释放，因为HTPB形成负的生成焓，导致低的能量含量。使用溶胶-凝胶法获得的高能材料作为雷管，含有90％的六氢-1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪（RDX）或季戊四醇四硝酸酯（PETN）和10％的SiO2为填料。这种雷管是惰性雷管。使用溶胶-凝胶法制备NC/RDX纳米复合材料，NC作为凝胶基质。结果表明，RDX的平均晶粒尺寸为50.16nm，最大分解温度低于纯RDX。