该研究选用PBXN-9（RDX 基塑料粘结炸药）为主体含能材料，以精炼石蜡为惰性稀释相。石蜡具有以下优势：（1）与 PBXN-9 的聚合物粘结剂具有良好的相容性；（2）熔点低（约 60–70 ℃），便于混合均匀；（3）对冲击和摩擦均不敏感，可显著降低整体感度。研究制备了石蜡质量分数分别为 0%–50% 的六组混合物（IDOX0–IDOX50）。流变测试表明，随着石蜡含量增加，浆料表观黏度显著下降、屈服应力随之降低，综合流变特性与安全性评估后确定 IDOX20–IDOX40 为适合 DIW 打印的工作窗口。
图1（对应原文 Fig.4）：不同处理状态下 HMX 晶体的 SEM 微观形貌：（a）（b）原始晶体；（c）（d）球磨细化后的颗粒。
图2（对应原文 Fig.2）：IDOX 原料（As-Received）与球磨后（Ball Milled）的粒径体积分布对比，球磨使中位径从约 150 μm 降至约 30 μm。
打印设备采用气动活塞驱动挤出系统，喷嘴直径 1.6 mm，层高 0.8–1.0 mm。研究的核心工艺创新体现在两个层面：
其一，G-code 螺旋工具路径的数学生成。团队采用 MATLAB 编写了专门的路径规划算法，针对圆锥形装药几何生成从底面中心向外逐圈扩展的螺旋轨迹，确保每圈丝材与前一圈具有恒定重叠率（约 30%）。
其二，同一打印过程中实时切换不同配方浆料。当打印进行到预设坐标时，系统自动切换供料管路，使单一构件内实现组分的空间梯度分布——例如圆锥体内部核心区使用 IDOX40（D ≈ 5500 m/s），外部环区使用 IDOX0（D ≈ 8800 m/s），形成径向爆速梯度。
图3（对应原文 Fig.3）：不同 IDOX/HMX 配方在两种粘结剂体系下的剪切速率-有效黏度关系（上）及幂律拟合参数（下），清晰展示剪切稀化行为。
爆轰速度采用高速条纹相机记录爆轰波前沿到达时间，通过位移-时间拟合获得各区域平均 D 值。实验结果表明：纯 PBXN-9（IDOX0）D ≈ 8800 m/s；IDOX20 降至约 7600 m/s（降幅 14%）；IDOX40 进一步降至约 5500 m/s（降幅近 38%）；IDOX50 未能维持稳定爆轰。石蜡稀释的影响机制归结为热稀释效应（惰性相吸收反应热）和密度效应（整体装药密度下降）的协同作用，两者共同使 D 值随稀释比例近似线性递减直至超过临界阈值后熄灭。
图4（对应原文 Fig.5）：MATLAB 生成的 G-code 螺旋工具路径三维可视化——左图为快爆配方（高模拟电压=高爆速），右图为慢爆配方（低模拟电压=低爆速），颜色映射表示沿路径的模拟电压分布。
团队制备了内慢外快型圆锥梯度装药：内部核心区使用 IDOX40（低 D），外部环区使用 IDOX0 或 IDOX20（高 D）。条纹相机记录清晰捕捉到了波形弯曲现象：原本平面的爆轰波阵面在穿过梯度区后呈现为凹曲面或凸曲面，曲率半径可通过调整稀释比例差值和过渡区宽度精确编程。这直接证明了 DIW 工艺在无需机械组装的前提下即可实现复杂的爆轰波形调控能力。
图5（对应原文 Fig.6）：梯度装药打印实物照片（上：可见内外颜色差异表征不同配方区域）及爆轰速度测试工装（下），标注了 RP-2 引线编码与 AMX 7941 快-慢-快梯度结构。
安全性评估涵盖撞击感度、摩擦感度、ESD 及热敏感性四个维度。结果表明随着石蜡含量增加，混合物整体感度呈单调下降趋势：IDOX40 的撞击感度较纯 PBXN-9 降低约一个数量级，ESD 阈值显著提高。这意味着高稀释配方在打印操作过程中具有更好的本质安全性。一个有趣的工程启示是可采用"高稀释打印→局部去稀释处理"的策略——先使用安全的低感度配方完成全部打印成型，再通过溶剂萃取或热处理选择性去除部分稀释剂达到目标性能。
图6（对应原文 Fig.7）：高速条纹相机记录的爆轰波阵面图像，圆形亮区为爆轰波前沿到达位置，可用于精确计算各区域爆轰速度。
本研究建立了一套完整的"材料设计—流变调控—打印成型—性能表征"技术链条，证明了惰性稀释策略配合 DIW 工艺可实现炸药装药爆轰性能的空间编程化。主要贡献包括：首次实现 PBXN-9 基炸药爆轰速度在 5500–8800 m/s 范围内的连续可调；开发 G-code 螺旋路径算法用于圆锥形梯度装药一次性成型；通过条纹相机直接观测并量化了梯度装药的波形整形效果。未来方向包括拓展更多种类稀释剂、开发多喷头并行打印系统、推广至 CL-20/HMX 基 PBX 体系。
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