中国的“高能炸药”五唑阴离子
来源：网络
2017年10月19
众所周知火药是中国人最为著名也是对全世界影响力最大的发明之一，火药的出现不但改善了人类工程领域中的不少难题，也进一步改变了人类战争形态。一撮小小的火药打翻了西方“骑士阶级”，改变的不单是战争领域也促进了人类社会制度的不断演化。
接着人类又将火药的威力不断提升，炸药的出现与不断升级更是成为战场上收割生命的“死神镰刀”。而作为“火药”的发明国，中国人在今天又把这种“传统”的高能反应武器玩出了新花样！
在中国兵器第四研究院，办公楼的墙上有美国科学家亨利·奥古斯特·罗兰的一段话激励所有工作者的话：他说：中国人知道火药的应用已经若干世纪，因为只满足于火药能够爆炸的事实，而没有寻根问底，中国人已经远远落后于世界的进步。
炸药，对于中国人来说，几乎是一个很少人关注的名词，1863年，第一代含能材料由德国科学家成功发明，1941第二代炸药奥克多金相继问世，而此时的中国，几乎还没有展开任何炸药的研究，关于火炸药的研究，中国比西方国家晚了将近100年。
而今天随着一声闷响，爆炸引起的灰尘和烟雾从缝隙四散而出，金属射流把整根钢制靶柱击穿。今天的中国火炸药研究领域，技术研发水平已经和世界先进技术比肩同行。这这个威猛的“新玩具”就是-高能炸药。
回溯历史-我国在唐代就已经发明了火药（黑色炸药），到宋代时，炸药已经应用在战争上，从此以后，这种“砰砰砰”的东西就成了人类这个“地球熊孩子”的玩具，虽然多少人在战争中因为它而殒命，但是炸药在人类生产生活中又起到了大量有益的作用，可谓是一把“双刃剑”。
作为熊孩子界的顶级玩家，自炸药界“泰斗”诺贝尔发明可以稳定的真正“炸药”之后，人类已经不满足于对自然界产物混合制取黑火药的玩法。解析爆炸原理，利用科学手段制取自己所需要的炸药成分，目标就是爆炸更快，威力更高，破坏更强的炸药。
作为炸药，其威力来源于分子之间化学键断裂产生的能量。无论是构成分子的原子成分，还是分子之间组成结构的形式都对炸药的威力有所影响。
在深入到这一阶段后，爆炸世界内就产生了多个“门派”，而全氮阴离子盐和金属氢，就分别是其中两大门派的顶级之作。
全氮阴离子盐出身“化学流派”，全氮类物质门，化学流派追求通过化学手段，合成具备高能化学键的新物质来达成能量的猛烈释放。因为氮气化学键的性质，现有的炸药中的氮含量对能量强度有不小的影响，炸药的含氮量是用来衡量炸药能力的一项重要指标。
那么由全氮构成的炸药威力如何呢？全氮阴离子盐（此前美国人已经成功合成了全氮阳离子，这两个发明在一起就像是打通了“任督二脉”）的合成不亚于该门派的镇派神兵铸成，是足够大书特书一笔的。
比起以巧破千斤的全氮阴离子盐，金属氢这一流派的思路就显得刚猛无比。用高压强行改变物质结构，让物质的结合方式转变为高能量密度的金属键。
该门派的各路学者秉持的思路只有一条：“成功需要更多的压力。”1935年,E·P·维格纳等人预测,在25GPa(25万个大气压)下,氢将呈现出金属性质。最终，人类以495万大气压的凶残压力合成了金属氢。
两大门派之间并非全无交集，全氮炸药中也有以高压压力获得聚合氮物质的思路，金属氢想要走出实验室真正在工程上实现，也需要化学方法的辅助。这些高能含能材料未来将在炸药，发射药，火箭推进剂等方面大放异彩。
而迄今为止，核反应仍然是人类掌握最剧烈的能量释放方式，想要代替核弹的地位，还是图样图森破。
在理论推算中如此优秀的性能和广阔前景，那就怪不得科学家们如此孜孜以求了。不过，苛刻的制造条件让金属氢真正的实用化还要走很长时间。如果说国内团队的成就让我们已经一脚跨进了全氮高能材料领域的大门，美国团队的成就至多只能算让我们有了条一窥金属氢世界的小缝儿。那么这两者究竟谁更优秀呢？
但，现实中，金属氢还是具备了非常多的优点！
从爆能上看，金属氢以至少35倍TNT的能量释放绝对性胜出。
从爆速等指标上看，金属氢也是略胜一筹。
在环保方面，双方的爆炸残留物一个是氮气一个是氢气，都属于洁净无污染，绝对的“绿色炸药”。
从安全性上来看，全氮炸药可能还可以摸摸，金属氢的脾气就很难说了。在航天方面的应用，金属氢以预计超出三倍的比冲数值取胜。在其他应用前景方面，金属氢成为常温超导体的可能性也极具优势。
不过如果单纯从“爆炸”的实用前景来看，金属氢的实验室成就还必须接受各种检验，真正工业化生产还需要漫长的摸索。而全氮阴离子盐几乎已经是摸到了工业化生产的边，正所谓“十鸟在林，不如一鸟在手”，全氮高能材料或许在不远的将来就能应用到人类的生产生活中。
无论如何，两者都给人类开拓了新技术领域的前景。我国直接叩开了全氮超高能含能材料的大门，而美国则走入了一条金属性非金属化合物的漫长小径。无论是哪一种都是值得敬仰的研究成果，都将为人类的未来而造福。
火药是中国古代的四大发明之一，但是在近现代的化学炸药研发中，中国却遗憾的落后了。两次世界大战中，各国所应用的TNT、PETN和RDX均为国外首先研制，且产量巨大。当然，目前为止，也只有部分先进的含能材料为国内首创，而五唑阴离子的首次发现，终于为中国争足了一口气。
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