趙希同，付小龍，林利紅，李吉禎，姜麗萍，樊學忠

(1.西安近代化學研究所,西安 710065；2.北方科技信息研究所，北京 100089)

1 引言

含能材料現已廣泛應用于軍事和民用領域，如武器裝備、航空航天、煙花爆竹等。在評估含能材料性能時，其爆轟性能和感度是十分重要的兩方面性質，然而，高威力的材料往往感度較高，安全性能較差。因此，人們致力于尋求低感度、高威力的含能材料。

高氮含能化合物是一類重要的材料，在分解中能夠生成氮氣，釋放出大量能量，可以作為炸藥、發(fā)射藥和推進劑的重要組分。三硝基甲苯(TNT)因具有價廉、鈍感好、性質穩(wěn)定等優(yōu)點，在各領域有著廣泛的應用，但能量較低，已滿足不了現有需求。黑索金(環(huán)三亞甲基三硝胺，RDX)結構中含有氮氮鍵，可以儲存更多的能量，綜合性能優(yōu)良，用量僅次于TNT。奧克托今(環(huán)四亞甲基四硝胺，HMX)是現有綜合性能最好的單體炸藥。

CL-20因為具有高能量的性質，近年來受到了人們的廣泛關注。CL-20是一種三維立體的籠型硝胺類高氮含能化合物，化學名2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮雜四環(huán)十二烷(HNIW)，分子式為CHNO，氧平衡為-10.95%。因為具有多環(huán)結構，且包含6個N-NO基團，密度和生成熱較單環(huán)硝銨高，在分解中可以釋放出大量的能量，是目前已知能夠實際應用的能量最高、威力最大的非核單質炸藥。但是CL-20的感度很高，不利于加工和運輸，實際應用受到了嚴重限制。

將CL-20與其他物質形成共晶，是現有的較為有效地解決其高感度問題的方法之一?，F有研究中，TNT、HMX、RDX、FOX-7(二氨基二硝基乙烯)等含能材料均可以與CL-20形成共晶，可在保持高能量的基礎上，大幅降低感度，是一種有效的解決方案。

本文將從計算機模擬和實驗制備2個方面對CL-20共晶的研究進行綜述。在計算機模擬方面，對不同共晶體系的現有研究進行了總結分析，綜述了不同組分共晶的形成機理、性能特點等。此外，匯總分析了近年來CL-20共晶各種制備方法的優(yōu)缺點及其應用范圍，提出了未來含能共晶材料的研究方向。

2 CL-20的晶體結構

CL-20的基本分子結構由剛性的多環(huán)的籠狀結構組成，其中包含了2個五元環(huán)和1個六元環(huán)，分子結構如圖1所示，分子中的6個硝基相對于五元環(huán)和六元環(huán)可有不同的空間取向，晶格的堆積方式和單位晶胞內的分子數也不同，推測可能的晶型有24種。而在常溫常壓下，CL-20有α、β、γ和ε-四種晶型，其中α-CL-20和γ-CL-20為非對稱性結構，β-CL-20和ε-CL-20為對稱性結構。各晶型的堆積方式也有所不同，在各晶型中，ε-CL-20的能量密度最高，最具有實際應用的研究價值。

圖1 CL-20分子結構圖(灰、白、紅、藍分別代表C、H、O、N原子)Fig.1 Molecular structure of CL-20 (gray,white,red,blue represent C,H,O,N atoms respectively

近年來研究者發(fā)現，含能共晶物能夠在保持其爆轟性能的前提下，有效降低含能材料感度，獲得性能更加均衡的新型材料。而共晶形成的關鍵是分子間的非共價鍵作用，包括了氫鍵、范德華力、π-π鍵等。而在共晶組分之間，往往還會存在有多個相互作用，維持著共晶體系的穩(wěn)定性。

Bolton等研究了CL-20/HMX共晶炸藥的晶體結構，分析發(fā)現CL-20與HMX分子之間存在著C-H…O形式的氫鍵作用。Chen等研究表明：CL-20/TEX共晶體系屬于單斜晶系，相比于原有材料，其能量密度高于TEX形式的其他非共價鍵作用。

3 CL-20共晶理論模擬研究

3.1 CL-20/TNT

近年來，CL-20/TNT共晶因其高能量、低感度和低成本的特性，受到了研究者的廣泛關注。相比于原料CL-20和TNT，CL-20/TNT共晶的密度和熔點介于二者之間，但感度顯著優(yōu)于CL-20。共晶體系中分子間氫鍵如圖2所示。

圖2 CL-20/TNT共晶分子間氫鍵圖Fig.2 Intermolecular hydrogen bong of CL-20/TNT cocrystal

Li等基于密度泛函理論，對CL-20/TNT共晶的結構進行了模擬計算。研究結果表明，氫鍵并不是2種含能材料形成共晶的唯一必要條件。在約化密度梯度分布圖中，藍色區(qū)域代表吸引作用較強的氫鍵區(qū)，紅色代表分子中心的強的非鍵重疊區(qū)，而綠色代表弱的范德華作用區(qū)，如圖3(a)所示，表明維系CL-20/TNT共晶穩(wěn)定性的主要作用力還包含了一系列的范德華力和堆積作用。比較表面靜電勢圖可以說明CL-20/TNT共晶的感度性能，如圖3(b)所示。Politzer等的研究表明，對于硝胺類炸藥，其撞擊感度隨分子表面正靜電勢最大值的增大而增加。Zeman等又證明了含能材料分子的爆速隨負靜電勢最小值或總靜電勢的增加而增大。綜合分析以上文獻及其結論，通過計算分析表面靜電勢發(fā)現，CL-20/TNT共晶的撞擊感度略低于TNT，但遠低于CL-20，爆速介于CL-20與TNT之間?；诜肿觿恿W的力學性能計算結果表明，共晶可以有效改善純CL-20和TNT晶體的彈性系數和各向同性力學性能。

圖3 CL-20、TNT及CL-20/TNT共晶的約化密度梯度等值面(a)；表面靜電勢(b)Fig.3 Gradient isosurfaces and (b)electrostatic potential surface of CL-20(a),TNT and CL-20/TNT cocrystal(b)

為研究CL-20/TNT共晶體系穩(wěn)定度與溫度變化之間的關系，劉強等對體系的結合能(binding energy,)以及內聚能密度(cohesive energy density,CED)進行了計算分析。結合能是表征體系組分間相互作用強度的特征參數，計算公式為：

=-=-(--)

(1)

式中，為體系的總能量；和則分別為組分A和B的總能量。內聚能密度就是單位體積內1 mol凝聚體為客服分子間作用力氣化時所需要的能量，內聚能密度越小表明體系越容易分解，結構穩(wěn)定性越差。計算結果如表1所示。結果顯示，共晶炸藥的結合能和內聚能密度均隨溫度的升高而降低，表明CL-20/TNT共晶材料的感度和穩(wěn)定性會隨著溫度的升高而下降。而在相同溫度下，共晶材料的感度和穩(wěn)定性要明顯優(yōu)于混合炸藥，這也與實驗結果相符。

表1 CL-20/TNT共晶及共混材料在不同溫度下的結合能及內聚能密度Table 1 Binding energy and CED of CL-20/TNT cocrystal and composite at different temperature

3.2 CL-20/FOX-7

FOX-7是一種新型密度大鈍感單質炸藥，CL-20可以與FOX-7結合形成共晶，達到降低感度的目的。

Feng等借助分子動力學方法研究了分子摩爾比對FOX-7在ε-，γ-，β-CL-20不同晶面的結合能的影響，以此來判斷CL-20與FOX-7形成共晶時最有可能的比例及結合位點。結果表明，γ-CL-20/FOX-7的結合能明顯高于ε-CL-20/FOX-7和β-CL-20/FOX-7，這說明在CL-20/FOX-7共晶中，CL-20表現為γ-型。而結合能等其他數據表明，γ-CL-20與FOX-7更趨向于形成摩爾比為1∶1和1∶2的共晶，且更容易在γ-CL-20的(1 1 0)和(1 0 -1)晶面上形成。

為了進一步驗證CL-20/FOX-7共晶結構，羅念等計算了不同摩爾比時共晶分子的總配位能，如表2所示。由于只有當-Δ>11 kJ/mol時，兩者之間形成共晶的概率才會大于50%，因此可以確定，雖然概率較低，但是CL-20可以與FOX-7形成共晶，且只能在計量比為1∶1時才可以生成共晶。

表2 共晶分子的總配位能(kJ·mol-1)Table 2 Total intermolecular site pairing energies

在此基礎上，Gao等針對摩爾比1∶1的CL-20/FOX-7共晶中可能存在的分子空間取向進行了結構分析，并利用自然鍵軌道理論，得出最為穩(wěn)定的2種分子間結構，如圖4(a),圖4(b)所示。此外，對共晶分子模型的約化密度梯度計算結果表明，共晶中分子之間的連接是通過分子間反應形成氫鍵完成的，如圖4(c),圖4(d)所示。

圖4 CL-20/FOX-7共晶的分子結構(a)(b)；CL-20/FOX-7共晶的約化密度梯度等值面(c)(d)Fig.4 Molecular structure of CL-20/FOX-7 cocrystal(a)(b);Gradient isosurfaces of CL-20/FOX-7 cocrystal(c)(d)

HMX是應用較為最為廣泛的含能炸藥之一，當HMX與CL-20形成共晶時，能夠在很大程度上降低CL-20的感度，而能量降低幅度較小，降低了材料的生產成本，也拓寬了其應用范圍。

陶俊等對摩爾比為2∶1的CL-20/HMX共晶進行了模擬，同時與等比例的共混物進行對比分析。結果顯示，CL-20/HMX共晶工藝可以明顯改善體系的抗變形能力和延展性，彈性模量也要優(yōu)于共混結構。將幾種結構的最大鍵長()進行比較可得，CL-20/HMX共混>ε-CL-20>β-HMX>CL-20/HMX共晶，說明共晶能夠使體系的穩(wěn)定性增強，起到“鈍化”的作用，共混減弱了體系的穩(wěn)定性，起到“敏化”的作用。內聚能密度的計算結果也說明了CL-20/HMX共晶相比于共混體系有更好的穩(wěn)定性，感度較低，如表3所示。

表3 不同溫度下 CL-20/HMX 共晶及共混體系的內聚能密度(kJ·cm-3)Table 3 CED of CL-20/HMX cocrystal system and blends system at different temperatures

Sun等對ε-CL-20和β-HMX的共晶體系進行了分子動力學模擬，得到了類似的結論。內聚能密度、最大鍵長等數據均表明CL-20/HMX共晶有著比共混物更好的穩(wěn)定性，且隨著溫度升高，穩(wěn)定性變差。此外，作者還對分子間H原子與O原子的對關聯函數()進行了計算，所得曲線如圖5所示，其中H(1)、O(1)為CL-20分子中原子，H(2)、O(2)為HMX分子中原子。可見2張圖中第一個峰均位于2.4 ?處，證明了有氫鍵的生成，同時共晶的峰值明顯要高于共混物的峰值，表明共晶的氫鍵強度也要高于共混物。

圖5 CL-20/HMX共晶和共混物中H…O原子對的對關聯函數曲線Fig.5 Pair correlation function for H…O pairs in the CL-20/HMX cocrystal and composite

3.4 CL-20/RDX

RDX與CL-20的分子中均含有硝基基團，可以與H原子結合形成氫鍵，因此也同樣可以在一定條件下形成共晶。

Song等利用DFT方法計算了CL-20/RDX共晶的分子結構，如圖6(a)所示?？梢?，CL-20中N-O基團的O與RDX中C-H基團的H中間發(fā)生反應，形成了氫鍵，這是CL-20/RDX共晶形成的內在驅動力，也是保證其穩(wěn)定性的重要因素。對分子的表面電勢計算如圖6(b)所示，可以看到在CL-20/RDX共晶的分子連接處，表面靜電勢發(fā)生了變化，證明了分子間會發(fā)生反應，即有分子間作用力產生。

Hang等研究了CL-20/RDX共晶各項性能隨比例的變化，結果如圖6(c),圖6(d)所示。結果顯示，當CL-20/RDX共晶中CL-20含量逐漸降低時，其拉伸模量、剪切模量、體積模量逐漸降低，柯西比升高，綜合力學性能提升，結合能也隨之升高，當比例為1∶1時達到最值。因此CL-20與RDX比例為1∶1時形成的共晶在理論上是最穩(wěn)定的狀態(tài)。同時，共晶的爆轟性能相比于CL-20有所下降，但仍保持了較高水準，這與實驗所得結果一致。

圖6 CL-20/RDX的分子結構(a),CL-20、RDX和CL-20/RDX共晶的表面靜電勢(b)；CL-20/RDX共晶力學性能(c)，結合能隨組分比例變化圖(d)Fig.6 Molecular structure of CL-20/RDX(a),electrostatic potential surface of CL-20(b),RDX and CL-20/RDX cocrystal, diagram of performances with molar ratios:mechanical properties(c);binding energy(d)

4 CL-20共晶的實驗制備方法及性能

4.1 共晶的溶液結晶制備

溶液結晶是目前制備共晶含能材料時最常用的方法。溶液法是指首先將一種炸藥組分溶在溶劑之中，另一組分制成懸浮液，或者直接將二者均溶于不同的溶劑中，之后通過冷卻、蒸發(fā)、加入非溶劑等方式，使得組分結晶析出。在這個過程中并沒有發(fā)生化學變化，2種組分之間通過非共價鍵作用形成共晶。根據析出工藝的不同，可分為溶劑蒸發(fā)法、噴霧干燥法、溶劑-非溶劑法等。

溶劑蒸發(fā)法可用于溶解度相對較接近且隨溫度變化不大的單質炸藥。Bolton等采用這種方法制備了摩爾比為2∶1的CL-20/HMX共晶，對其XRD測試顯示，這種物質在13.2°、33.7°和24.4°出現新的特征峰，如圖7(a)所示。該共晶在常溫下密度為1.945 g·cm，氧平衡為-13.65%，并發(fā)現CL-20與HMX分子之間存在著C-H…O形式的氫鍵作用，這使得CL-20/HMX共晶的撞擊感度(H=55 cm)優(yōu)于CL-20(H=29 cm)，與β-HMX相當(H=55 cm)。Gao等使用溶劑蒸發(fā)法制備了摩爾比為1∶1的CL-20/RDX共晶材料，如圖7(b)、圖7(e)所示，晶體形貌為棒狀，與原料CL-20、RDX形貌差異較大。XRD、紅外光譜、拉曼光譜等表征結果均顯示出新的特征峰，證實了該種共晶材料的成功合成。實驗結果表明其感度明顯優(yōu)于CL-20，與RDX接近。Guo等使用溶劑快速蒸發(fā)的方式，制備了CL-20/CPL(Caprolactam，己內酰胺)共晶，XRD表征顯示該共晶在8.6°有新的衍射峰，如圖7(f)所示。之后對其做了X射線單晶衍射表征，發(fā)現體系內同樣存在著C-H…O形式的氫鍵作用，如圖7(g)所示，這也正是形成共晶時的驅動力。此外，CL-20/TNT、CL-20/DNB(1,3-dinitrobenzene，1,3-二硝基苯)等共晶體系同樣可以通過溶液蒸發(fā)手段制備得到。

圖7 CL-20/HMX共晶的XRD圖譜(a)；CL-20、HMX、CL-20/RDX共晶的SEM圖像(b)～(e)；CL-20/CPL共晶的XRD圖譜(f);CL-20/CPL共晶中的分子間氫鍵示意圖(g)Fig.7 XRD pattern of CL-20/HMX cocrystal(a);SEM images of CL-20,RDX and CL-20/RDX cocrystal(b)～(e);XRD pattern of CL-20/CPL cocrystal(f);The intermolecular hydrogen bonds in CL-20/CPL cocrystal(g)

溶劑-非溶劑法是指在溶液中加入非溶劑，使晶體析出的過程，同樣也是共晶含能材料制備中較為常見且成熟的技術手段。Xu等使用快速成核的溶劑-非溶劑法制備得到了摩爾比為3∶1的CL-20/TATB(三氨基三硝基苯)共晶，所得晶體比原料更小，均勻分布于3～5 μm。XRD表征如圖8(a)所示，共晶在30.18°、27.86°、22.57°和14.89°出現了新的衍射峰。相比于原料CL-20，共晶在降低感度的同時也降低了爆轟性能，即便如此，其綜合性能仍然優(yōu)于其他含能化合物，如HMX。袁朔等將含能離子鹽TKX-50(5,5’-聯四唑-1,1’-二氧羥銨鹽)引入共晶體系，使用溶劑-非溶劑法制備得到投料比為1∶2的CL-20/TKX-50共晶。該共晶呈現出細長片狀的結構，粒徑分析表明其粒度約為10 μm。XRD表征如圖8(b)所示，CL-20/TKX-50共晶在7.8°、9.7°、11.5°、13.5°、21.2°、23.7°出現了新的衍射峰。對于如圖8(c)所示的共混物和共晶的DSC曲線分析可以看出，CL-20/TKX-50共混物的熱分解峰是CL-20和TKX-50的簡單疊加，而CL-20/TKX-50共晶在171.62 ℃時因為氫鍵被破壞出現了第一個強度較小的放熱峰，第二個放熱峰的位置也明顯有了變化，說明了共晶分子間氫鍵的形成與新結構的存在。同樣的，這種共晶炸藥在測試中展現出更低的機械感度，優(yōu)于原料CL-20。

圖8 CL-20/TATB共晶的XRD圖譜(a)；CL-20/TKX-50共晶的XRD圖譜(b)；CL-20/TKX-50共晶的DSC曲線(c)Fig.8 XRD pattern of CL20/TATB cocrystal(a);XRD pattern of CL-20/TKX-50 cocrystal(b);DSC curves of CL-20,TKX-50,CL-20/TKX-50 mixture and CL-20/TKX-50 cocrystal(c)

對于含能材料來說，較小的粒徑有利于降低炸藥的感度，同時也有助于提升材料的燃速。而溶劑蒸發(fā)法以及溶劑-非溶劑法所制備的共晶顆粒較大，因此，能夠制備得到更小晶粒的噴霧干燥法漸漸受到了人們的關注。王晶禹等利用這種方法嘗試制備摩爾比為1∶1的超細CL-20/TNT共晶炸藥，得到了粒徑小于1 μm且分布均勻的共晶，如圖9(a)、圖9(b)所示，使得CL-20的撞擊感度降低(特性落高H增加了276%)，降感效果顯著優(yōu)于使用溶劑蒸發(fā)法所得CL-20/TNT共晶(87%)。An等使用噴霧干燥法制備了粒徑低于100 nm的CL-20/HMX共晶產物，這種片狀的納米晶會自然團聚成直徑為0.5～5 μm的團聚物，如圖9(c)、圖9(d)所示，大幅降低了含能炸藥的感度。

圖9 噴霧干燥法制備的(a)，(b)CL-20/TNT共晶和(c),(d)CL-20/HMX共晶的SEM圖像Fig.9 SEM images of (a),(b)CL-20/TNT cocrystal and (c)，(d)CL-20/HMX cocrystal produced by spray drying method

然而，這種基于溶液制備共晶的方法對每種溶質成分在不同溶劑中的溶解度有較高的要求，以此來避免在制備過程中有其他不必要的副產物生成。同時，傳統的溶液法制備共晶只能夠在較小規(guī)模生產共晶，無法滿足大規(guī)模生產需求。

4.2 機械化學法

機械化學法同樣可以用于制備晶粒較細的共晶產品。即在研磨中加入少量溶劑，通過溶劑對炸藥顆粒表面的微溶解作用，輔助2種炸藥表面產生氫鍵，加速研磨時共結晶的過程。同時，由于這種方法避免了對結晶所需溶劑的過量使用，也可以滿足較大規(guī)模的共晶制備，因此被認為是一種更加綠色的制備方法。

Qiu等將CL-20和HMX粉末進行球磨混合1 h后得到的樣品，在XRD圖譜上出現了新的衍射峰，證明了該方法可制備得到共晶產物。在此基礎上，趙珊珊等通過將原料機械球磨多次，得到了平均晶粒為81.6 nm的CL-20/HMX共晶，如圖10(a)、圖10(b)所示，同時，拉曼光譜和紅外光譜也證明了體系中C-H…O氫鍵的存在。通過測定所得材料的感度，可知其撞擊感度明顯優(yōu)于原料CL-20和HMX，也優(yōu)于CL-20/HMX共混物，說明機械球磨法并不是簡單的機械混合，而是通過氫鍵等分子間作用力使炸藥分子形成了共晶。除此之外，Song等通過球磨的方法制備了平均粒徑為141.6 nm的CL-20/RDX共晶，形貌如圖10(c)所示，XRD衍射數據如圖10(d)所示，新衍射峰出現在12.0°、24.3°和34.8°。實驗結果表明：該共晶產物的機械感度大幅低于原料，但熱感度有所升高。Hu等制備得到的平均粒徑為119.5 nm的CL-20/TNT共晶也是利用了機械球磨法，所得產物的XRD如圖10(c)所示，共晶產物中出現了新的衍射峰，分別為11.2°、12.4°、13.1°、14.4°、18.6°、19.3°、25.4°和27.0°，這樣的衍射數據與Bolton等使用溶劑蒸發(fā)法得到的CL-20/TNT共晶數據一致，證明了有共晶新物質的生成，而這樣的制備方法在大幅降低含能炸藥感度的同時，還可以成功實現較大的制備規(guī)模。

圖10 納米CL-20/HMX共晶的粒徑分布圖(a)(b)；CL-20/RDX共晶的SEM圖像(c)；CL-20/RDX共晶的XRD圖譜(d);CL-20/TNT共晶的XRD圖譜(e)Fig.10 Particle size distribution of nano-CL-20/HMX cocrystal(a)(b);SEM image of CL-20/RDX cocrystal(c);XRD pattern of CL-20/RDX cocrystal(d);XRD pattern of CL-20/TNT cocrystal(e)

但含能炸藥顆粒之間的碰撞及摩擦可能會導致一些安全問題，因此在設計這一類制備體系時，需注意消除其存在的安全隱患。

4.3 新型共晶制備技術

除了上述常見的共晶制備技術，近年來研究者們也提出了很多其他新的共晶制備技術，意圖實現更穩(wěn)定、性能更好的含能共晶的安全制備。Anderson等使用共振聲混合技術實現了CL-20/HMX共晶的實驗室制備，該方法是使用超聲共振操作，使共溶液充分混合均勻，溶液蒸干后便可得到共晶樣品，適用范圍廣，操作簡單且制備過程中的安全系數較高，但一次性制備量很小。Gao等設計了利用靜電吸附輔助超聲噴霧的納米共晶制備技術，成功制備得到了平均粒徑為253 nm的CL-20/HMX共晶，該方法中設計的靜電吸附收集裝置避免了一些繁瑣的后處理程序，如干燥、過濾、蒸發(fā)等，降低了生產的時間成本，同時也有效避免了納米顆粒間的團聚。真空冷卻干燥法是將含有共晶組分的共溶液迅速降溫至固態(tài)，接著在真空條件下使之升華，便可制備得到納米共晶，Gao等成功利用這種簡易的制備方法制得了粒徑小于500 nm的CL-20/NQ(nitroguanidine，硝基胍)共晶。任曉婷等使用超高效混合技術，通過對混合物料施加一定振動頻率從而產生聲波壓力場，使混合料內部產生多重微混合區(qū)域，進而使物料高效混合及反應，同時實現了“共晶化”和“超細化”，從而制備得到了粒徑小于1 μm 的CL-20/HMX共晶。由于該方法沒有機械轉動部件與物料接觸，大大提高了生產過程的本質安全性。

共晶含能材料的不同制備方法都有其各自的特點，表4列出了制備共晶含能材料的幾種常用的方法，對比展示了各方法的優(yōu)缺點。

表4 共晶含能材料的幾種常用制備方法Table 4 Several common preparation methods of energetic cocrystals

續(xù)表(表4)

5 結論

CL-20作為目前能量最高、威力最大的非核單質炸藥，在軍事及民用等領域的應用有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ卸冗^高的問題又嚴重限制了實際的應用。而CL-20與其他化合物形成的共晶能夠在保留高能量的基礎上，大幅降低感度，提高了材料的安全性，擴展了CL-20的應用范圍。關于CL-20共晶材料的結構設計和性能預估還處于開發(fā)階段，分子動力學、量子化學等能夠模擬計算共晶分子組分之間的相互作用機理，也能夠預測共晶材料的表觀性能，可以為實驗提供理論指導。在實驗制備方面，研究者們已經成功制備出CL-20與不同化合物的共晶，有效地改善了單質炸藥的爆轟性能和安全性能，為CL-20的大規(guī)模生產以及結晶機理、爆轟性能、安全性能各方面特性的深入研究打下了堅實的基礎。

然而，理論計算結果與實驗結果仍然存在著一定的差距，共晶形成的機理也并未得到完全揭示，阻礙了共晶炸藥的體系設計和理論研究。而共晶的實驗制備研究中大部分仍然處于實驗室階段，并未投入實際生產應用中，且缺乏XRD表征所得的晶體學數據。在未來的CL-20基共晶研究中，研究者們應加強以下方面的工作：① 從分子水平上加深對共晶炸藥的設計、模擬計算工作，探究共晶形成機理，為共晶炸藥的制備和應用提供可靠的理論依據；② 對現有的共晶體系進行深入表征，如單晶XRD、熱分析等，得到CL-20共晶的晶體學數據、熱分解動力學等性質，加深對共晶特性的認識;③ 優(yōu)化現有的共晶生產工藝，簡化操作，降低生產成本，提高生產規(guī)模，以滿足實際應用需求；④ 理論模擬計算配合實驗驗證，以設計出新的共晶體系，拓展新的合成體系和方法。