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本发明公开了一种HMX大单晶的快速制备方法，包括以下步骤：将普通HMX晶体溶解于DMSO中形成高浓度结晶溶液；将高浓度结晶溶液在0℃～30℃下静置12h～24h；向静置后的高浓度结晶溶液中加入有机小分子不良溶剂，得到待结晶溶液；在0℃～30℃下，将待结晶溶液静置，溶剂自然挥发，结晶3d～20d，然后过滤、洗涤、干燥，得到单质炸药HMX大尺寸单晶晶体。本发明通过在HMX高浓度结晶溶液中添加有机小分子不良溶剂的方法，利用溶剂自然挥发和晶体生长的自然趋动力，经过结晶制备了粒径为2mm～5mm的大尺寸多面体β-HMX单晶晶体，该方法工艺流程简单，条件温和，过程安全，适宜工业化生产。