叠氮化铜具有较高的能量输出和良好的爆轰性能,是目前微小型雷管所用的最具有潜力的起爆药,但由于其静电感度过高(0.05mJ即可起爆),很难直接应用于实际生产与使用。为了有效地降低感度,同时减小对点火性能的影响,保留其较好的点火性能与起爆性能,本文利用原位生成法,以离子交联凝胶为原料,经过碳化、叠氮化,制备了均匀分散的碳基叠氮化铜复合物,并对其物理、化学性质和感度性能进行了研究。另外,此方法为制备掺杂金属纳米粒子碳基材料以及功能化纳米碳基复合材料提供了新思路。论文取得的主要研究成果如下:(1)采用真空浸渍法制备具有一定负载量的碳纳米管复合材料。产品的透射电镜形貌表征证明了此类方法具有负载量较小和空间利用率较低的局限性,不能满足后续实验对负载量和孔隙率的要求。(2)采用三种阴离子型高分子羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和聚丙烯酸钠制备离子交联凝胶,根据凝胶效果和自愈合性能确定了交联的最适pH(3~5),利用扫描电镜、红外光谱测试、热重质谱联用对凝胶进行表征和分析。研究了凝胶干粉在绝氧碳化时的变化,确定了碳化工艺需要控制的条件为碳化温度和碳化时间。(3)以两种凝胶羧甲基纤维素铜和聚丙烯酸铜作为前体,采用不同的碳化温度和时间,并利用透射电镜、粉末晶体衍射、比表面积测试仪对得到的产物进行表征和分析,确定了羧甲基纤维素铜更适合作为碳化前体,最佳工艺为400℃恒温120min。制得的碳基铜复合物中,铜元素均以单质的形式存在,且颗粒尺寸小于30nm。经过叠氮化,获得碳基叠氮化铜复合物。利用透射电镜、粉末晶体衍射、差示扫描量热仪和氧弹量热仪对得到的产物进行表征和分析,碳基叠氮化铜复合物的元素分布均匀,热稳定性较好,具有较高的正生成焓(1392.88kJ/mol)和燃烧焓(1392.88kJ/mol)。(4)以真空浸渍法的产物作为对照组,对碳基叠氮化铜复合物进行以静电感度和火焰感度为主的感度性能测试,并分析了降感机理。与叠氮化铅、斯蒂芬酸铅等含铅体系和物理混合的碳/叠氮化铜体系相比,碳基叠氮化铜复合物具有较低的静电感度(1.06mJ)和极好的点火能力(47cm)。前者是由于碳骨架相当于纳米尺度下的法拉第笼,能够降低静电对叠氮化铜的影响;后者是由于碳骨架提高体系导热率,小尺寸叠氮化铜颗粒分解克服的反应势垒较小。