田贝贝:HMX基晶体的结构与热性能的理论研究论文

田贝贝:HMX基晶体的结构与热性能的理论研究论文

本文主要研究内容

作者田贝贝(2019)在《HMX基晶体的结构与热性能的理论研究》一文中研究指出:含能材料的安全性机制是含能材料领域一个十分重要但又非常复杂的问题,其安全性取决于材料多层次的结构、刺激的方式以及外部环境等。在分子水平上,一般认为其感度与分子的稳定性有关;在晶体层次上,分子的堆积模式、晶体的形貌、尺寸以及缺陷等都会影响炸药的感度;在更大的器件层次上,器件的形状,尺寸以及表界面结构等也都会影响感度。因此,研究炸药的组成与结构对其感度和反应特性的影响规律具有重要意义。本文选择目前综合性能突出的单质炸药HMX为研究对象,采用量子化学方法、晶体结构分析方法研究了HMX的三种晶型及HMX基共晶的结构特征,在原子分子水平上给出共晶炸药的分子间相互作用细节与规律。利用DFTB方法对三种晶型的HMX在热加载条件下的反应进行研究,探索其动力学过程,揭示了不同晶型的热分解机理。主要内容如下:首先,研究了三种HMX单晶型和十一种HMX共晶的晶体结构特性对晶体稳定性的影响机制,结果表明(1)多晶型HMX中,堆积模式为波浪状的β-HMX相对稳定;堆积模式含有规则的空腔结构的δ-HMX感度高,此空腔结构可能是易形成热点主要因素之一;(2)HMX基共晶中配体分子的结构会影响晶体堆积模式。其次,研究了温度和晶型对HMX初始热分解机理的影响机制,结果表明:(1)δ-HMX的分解以断裂N—NO2为主,并以动力学控制为主;α-HMX的分解以C—N键为主,以热力学控制为主;(2)在低温时三种晶型的分解速率大小顺序是δ-HMX>β-HMX>α-HMX;在高温时三种晶型的的分解速率大小顺序是α-HMX>β-HMX>δ-HMX;(3)在升温模式在下,β-HMX分解最慢,反应过程释放的势能也最少;(4)β-HMX的热分解中,存在由次级反应导致的初始分解机制,并且次级反应与C—H键的断裂、游离H的产生和转移有关。总之,本文研究了HMX的多晶型及其共晶的晶体堆积结构特点并分类,分析了共聚物分子对晶体堆积结构的影响规律、晶体堆积结构对晶体稳定性的影响规律以及多晶型HMX在不同温度条件下的热分解。所有本论文研究结果对于丰富高能材料和共晶的知识,增强晶体设计的合理化具有重要意义。

Abstract

han neng cai liao de an quan xing ji zhi shi han neng cai liao ling yu yi ge shi fen chong yao dan you fei chang fu za de wen ti ,ji an quan xing qu jue yu cai liao duo ceng ci de jie gou 、ci ji de fang shi yi ji wai bu huan jing deng 。zai fen zi shui ping shang ,yi ban ren wei ji gan du yu fen zi de wen ding xing you guan ;zai jing ti ceng ci shang ,fen zi de dui ji mo shi 、jing ti de xing mao 、che cun yi ji que xian deng dou hui ying xiang zha yao de gan du ;zai geng da de qi jian ceng ci shang ,qi jian de xing zhuang ,che cun yi ji biao jie mian jie gou deng ye dou hui ying xiang gan du 。yin ci ,yan jiu zha yao de zu cheng yu jie gou dui ji gan du he fan ying te xing de ying xiang gui lv ju you chong yao yi yi 。ben wen shua ze mu qian zeng ge xing neng tu chu de chan zhi zha yao HMXwei yan jiu dui xiang ,cai yong liang zi hua xue fang fa 、jing ti jie gou fen xi fang fa yan jiu le HMXde san chong jing xing ji HMXji gong jing de jie gou te zheng ,zai yuan zi fen zi shui ping shang gei chu gong jing zha yao de fen zi jian xiang hu zuo yong xi jie yu gui lv 。li yong DFTBfang fa dui san chong jing xing de HMXzai re jia zai tiao jian xia de fan ying jin hang yan jiu ,tan suo ji dong li xue guo cheng ,jie shi le bu tong jing xing de re fen jie ji li 。zhu yao nei rong ru xia :shou xian ,yan jiu le san chong HMXchan jing xing he shi yi chong HMXgong jing de jing ti jie gou te xing dui jing ti wen ding xing de ying xiang ji zhi ,jie guo biao ming (1)duo jing xing HMXzhong ,dui ji mo shi wei bo lang zhuang de β-HMXxiang dui wen ding ;dui ji mo shi han you gui ze de kong qiang jie gou de δ-HMXgan du gao ,ci kong qiang jie gou ke neng shi yi xing cheng re dian zhu yao yin su zhi yi ;(2)HMXji gong jing zhong pei ti fen zi de jie gou hui ying xiang jing ti dui ji mo shi 。ji ci ,yan jiu le wen du he jing xing dui HMXchu shi re fen jie ji li de ying xiang ji zhi ,jie guo biao ming :(1)δ-HMXde fen jie yi duan lie N—NO2wei zhu ,bing yi dong li xue kong zhi wei zhu ;α-HMXde fen jie yi C—Njian wei zhu ,yi re li xue kong zhi wei zhu ;(2)zai di wen shi san chong jing xing de fen jie su lv da xiao shun xu shi δ-HMX>β-HMX>α-HMX;zai gao wen shi san chong jing xing de de fen jie su lv da xiao shun xu shi α-HMX>β-HMX>δ-HMX;(3)zai sheng wen mo shi zai xia ,β-HMXfen jie zui man ,fan ying guo cheng shi fang de shi neng ye zui shao ;(4)β-HMXde re fen jie zhong ,cun zai you ci ji fan ying dao zhi de chu shi fen jie ji zhi ,bing ju ci ji fan ying yu C—Hjian de duan lie 、you li Hde chan sheng he zhuai yi you guan 。zong zhi ,ben wen yan jiu le HMXde duo jing xing ji ji gong jing de jing ti dui ji jie gou te dian bing fen lei ,fen xi le gong ju wu fen zi dui jing ti dui ji jie gou de ying xiang gui lv 、jing ti dui ji jie gou dui jing ti wen ding xing de ying xiang gui lv yi ji duo jing xing HMXzai bu tong wen du tiao jian xia de re fen jie 。suo you ben lun wen yan jiu jie guo dui yu feng fu gao neng cai liao he gong jing de zhi shi ,zeng jiang jing ti she ji de ge li hua ju you chong yao yi yi 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自中北大学的田贝贝,发表于刊物中北大学2019-07-04论文,是一篇关于晶体堆积论文,热分解论文,反应动力学论文,中北大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中北大学2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

标签:;  ;  ;  ;  

田贝贝:HMX基晶体的结构与热性能的理论研究论文
下载Doc文档

猜你喜欢