摘要:基于DFT-B3LYP/6-31G*及HF/6-31G*水平的理论计算结果,借助原子化反应及严格的物理化学公式,对49种已有实验值的高能化合物的生成热进行了计算。与实验值的关联比较表明B3LYP/6-31G*水平的计算结果(x)与实验值(y)之间存在良好的线性关系;对49个标题物,线性方程为y=-75.79 0.98x,相关系数R=0.990,标准偏差SD=28.21。以此线性方法预测了高能化合物的生成热,所得结果与实验值偏差较小,表明B3LYP/6-31G*结合原子化反应是兼顾适用性和可靠性的计算高能化合物生成热的较好方法。基于HF/6-31G*水平的原子化反应法不适于计算高能化合物的生成热。
摘要:An ESZ KTTV instrument of a new, relatively simple construction has been applied to determination of electric spark sensitivity of 29 polynitro arenes, expressed as spark energy, EES, required for 50percent initiation probability. The thermal stability thresholds, Tmax, were calculated from the published Arrhenius parameters of monomolecular thermal decomposition of the studied compounds, predominantly obtained under the conditions of the Russian manometric method. An approximate relationship has been found between the ln EES values and threshold Tmax values. In the sense of this relationship, the compounds studied fall into several subgroups. The reason of the said diversification lies in the decomposition reaction rate at the temperature of onset of their thermal decomposition. It has been found that in each subgroup increasing thermal stability of polynitro arenes is accompanied by increasing electric spark sensitivity of these substances. This fact must be taken into account if we deal with the problem of electric spark energy transfer into the reaction centre of the molecule.
摘要:利用耗散粒子动力学对四种TATB基PBX的介观结构及其演变过程进行了研究。结果表明:聚合物在单质炸药TATB中形成线形的网状结构,但没有完全包覆TATB;随着聚三氟氯乙烯重复单元在聚合物中含量比例的增加,聚合物在TATB中的扩散变得越来越容易;温度升高也会使更多的聚合物扩散到TATB中。研究发现,温度在400K时,聚合物形成蜂窝状结构,能很好地包覆TATB。
刘振华 , 张同来 , 张建国 , 杨利 , 张进 , 臧艳
摘要:合成了以碳酰肼(CHZ)为配体,以叠氮离子为混合配体的配合物:Mn(CHZ)2(N3)2,并对其进行了元素分析及红外表征。利用X射线单晶分析测定了其晶体结构,晶体属于三斜晶系,P墿空间群,晶体学数据为:a=8.2217(17),b=8.7427(18),c=9.4532(19),α=86.376(4)°,β=69.104(3)°,γ=74.019(3)°,V=609.8(2)A3,Dc=1.738g.cm-3,Z=2,R1=0.0316,wR2[I>2σ(I)]=0.0826,S=1.132。中心Mn(Ⅱ)离子与两个碳酰肼分子和两个叠氮离子配位形成六配位八面体结构,其中碳酰肼分子通过羰基上的氧原子和端基上的氮原子以二齿螯合配体方式配位,叠氮离子通过端基氮原子以单齿配体方式配位。用DSC、TG-DTG技术研究了标题配合物的热分解,研究结果表明,在500℃,分解的最终残渣为MnO。
摘要:四乙酰基六氮杂异伍兹烷是制备CL-20的硝化前体,将其与甲醛、乙醛或氯乙醛反应,分别得到3,5,9,11-四乙酰基-14-氧杂-1,3,5,7,9,11-六氮杂五环[5.5.3.02,6.04,10.08,12]十五烷、13,15-二甲基-3,5,9,11-四乙酰基-14-氧杂-1,3,5,7,9,11-六氮杂五环[5.5.3.02,6.04,10.08,12]十五烷和13,15-二氯甲基-3,5,9,11-四乙酰基-14-氧杂-1,3,5,7,9,11-六氮杂五环[5.5.3.02,6.04,10.08,12]十五烷。用元素分析、FTIR、NMR和MS等手段对其结构进行了表征。1HNMR谱中δ=6.2和5.4附近积分面积比为2:1的两组峰是这类新的六氮杂异伍兹烷衍生物的特征。这三种化合物有望作为新型含能材料的前体。
成健 , 姚其正 , 周新利 , 杜扬 , 方东 , 刘祖亮
摘要:以2,6-二氨基吡啶为起始原料,经硝化、氮氧化两步反应得到2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)。硝化反应和氮氧化反应收率分别为90%、84%,ANPyO总收率为75%,高于Ritter-Licht公开的方法(45%)。测试了ANPyO的爆速(7000m.s-1,1.50g.cm-3)、DSC放热峰(365℃),以及5s延滞期爆发点(400℃)、摩擦感度(360N)和落锤感度(250cm)。结果表明:ANPyO爆轰性能和安全性能与1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)接近,是一种在含能材料领域有应用前景的新型高能钝感炸药。
摘要:以乙二醛、水合肼为起始原料反应得到乙二醛双腙,经活性MnO2催化氧化成环制得1-氨基-1,2,3-三唑,采用红外光谱、元素分析、核磁共振和质谱对其进行了表征。就中间体乙二醛双腙重结晶纯化、氧化剂MnO2用量优化、产物纯化方法等几方面进行了改进,优化了1-氨基-1,2,3-三唑的合成工艺,得到了高纯(96%)的1-氨基-1,2,3-三唑。并对1-氨基-1,2,3-三唑的成环和分解机理进行了讨论。
摘要:以全氟辛基磺酸(C8F17SO3H,PfOS)和全氟萘烷(C10F18,顺式与反式的混合物)分别为催化剂和氟溶剂,用硝酸硝解乌洛托品制备黑索今(RDX)。过程比传统方法产生更少的废酸和硝酸盐。考察了硝酸、催化剂和硝酸铵用量,反应温度,反应时间,以及氟-水两相相比对反应的影响。研究表明,当硝酸和硝酸铵摩尔用量分别为底物的10倍和0.5倍时,用摩尔分数为10%的PfOS作催化剂,乌洛托品在20℃下反应6h后得到RDX,得率为129.4%(以1mol乌洛托品生成1molRDX计算)。含有催化剂的氟相通过简单的相分离,就可回收利用,氟相重复使用5次,其催化活性减少不大。
摘要:以端羟基聚环氧氯丙烷(CTP)、叠氮聚醚(ATP)和高分子量叠氮聚醚(HATP)等三种粗产品为后处理物对象,分别开展了减压蒸馏和溶剂萃取两种方法的后处理研究。结果表明,通过减压蒸馏除掉环状冠醚和低分子齐聚物难度较大,仅能蒸出少量环状三聚体;而溶剂萃取法则能得到较为理想的结果。本研究选取异丙醇、石油醚(60~90℃)和二者的混合溶剂等三种溶剂作为萃取溶剂。萃取结果表明:(1)三种萃取剂的萃取效果依次为:混合溶剂>异丙醇>石油醚。(2)异丙醇倾向于优先萃取小分子多元醇,石油醚倾向于优先萃取环状冠醚,而混合溶剂则能兼顾二者的优点。(3)对CTP、ATP和HATP来说,萃取后产品的数均分子量(Mn)与官能度(f)均有一定幅度的提升。具体到HATP,混合溶剂萃取可使Mn由2500~3200上升到3000~4000;f由1.99~2.00上升到2.46~2.97;低分子聚合物的含量由4.1%~8.2%下降到0.3%~2.3%。
摘要:研究了LLM-105的重结晶方法。结果表明,不同重结晶方法获得的LLM-105平均粒径、纯度和撞击感度差别较大,其中冷却法和溶剂(DMSO)-非溶剂(热水)法结晶产品撞击感度较低,H50值分别为120.0cm和108.3cm。采用DSC?TG、VST、TG和热爆炸等方法研究了LLM-105的热性能,DSC放热起始温度为341.2℃(升温速率10℃.min-1),120℃条件下48h放气量为0.016mL.g-1,120℃条件下48h热失重为0.13%,5s延滞期爆发点为367.6℃;VST测试结果表明,LLM-105与HMX、AS、F2311、F2314、Estane的相容性良好。测定LLM-105爆速(LLM-105/F2314=95/5,1.845g.cm-3,96.4%TMD)为7991m.s-1。压力-密度测试结果表明,LLM-105具有良好的压缩成型性能。
摘要:分析了新型含能高聚物叠氮聚醚粘结剂(ATP-28)的理化性能;对ATP-28分别加入己二酸二辛酯(DOA)、葵二酸二辛酯(DOS)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、磷酸二苯-辛酯(DPO)等四种增塑剂后的粘度特性进行了测量,研究了ATP用作炸药粘结剂时的可塑性;比较ATP、HTPB作为粘结剂时炸药的爆速,探索了ATP对炸药能量的贡献。结果表明,ATP在增塑剂DOA的作用下,粘度降低97%,可以作为粘结剂用于浇注固化炸药;含ATP配方的浇注炸药爆速(7350m.s-1)高于HTPB配方(7260m.s-1)。
摘要:为全面了解温升过程中PBX药柱温度、应力和尺寸变化情况,利用瞬态-应力耦合有限元法对药柱温升过程进行模拟。结果显示:药柱温升过程中,热量逐渐向内部传递,初始升温阶段应力增大很快,最大达到2.37MPa,随着内外温差的减小而逐渐减小;药柱尺寸增大,密度减小约0.008g.cm-3。通过模拟可以初步确定药柱温升过程内部应力变化规律,预估尺寸和密度变化量,优化设计了一种炸药加热工艺,即将加热分四段进行,尽量降低升温速率,保证至少1800s的恒温时间。
宋小兰 , 安崇伟 , 郭效德 , 刘宏英 , 张景林 , 李凤生
摘要:采用对原料奥克托今(HMX)筛分、球磨和溶剂/非溶剂重结晶等三种方法,制备出了不同形貌和粒度的HMX粉末。利用激光粒度仪和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征,并进行了撞击感度、摩擦感度及DSC测试,计算了三种HMX样品的表观热分解活化能。结果表明,筛分法制备的HMX样品,随着样品d50的减小,其机械感度没有明显的变化规律;球磨法制备的HMX样品,随着样品d50的减小,其撞击感度降低、摩擦感度升高;溶剂/非溶剂法制备的HMX样品,随着样品d50的减小,撞击和摩擦感度均降低。球磨法制备的HMX热分解活化能的平均值为262.184kJ.mol-1,明显高于溶剂/非溶剂法(238.902kJ.mol-1)和筛分法(242.343kJ.mol-1)。
摘要:用斜槽法测量了RDX及RDX/Al混合物的摩擦产生静电积累量。研究表明,在1m不锈钢滑槽内滑行过程中,RDX得到电子,静电积累值与RDX质量成线性关系,静电积累值约为-3.0~-5.0μC.kg-1;RDX中加入铝粉后,静电的性质和积累量发生变化,静电积累量最大值由RDX粉体的-4.89μC.kg-1,变为RDX/Al粉体的1.19μC.kg-1,且随着铝粉的比例由20%提高到30%,RDX/Al混合粉体静电积累量由0.35~0.50μC.kg-1增加到0.70~1.20μC.kg-1;加入3%~8%的石油醚和乙酸乙酯后,RDX/Al炸药的静电积累值由0.50μC.kg-1提高到1.20~1.50μC.kg-1。
胥会祥 , 廖林泉 , 刘愆 , 李勇宏 , 冉秀伦 , 赵凤起
摘要:为降低球形二硝酰胺铵(ADN)的吸湿性,采用聚氨酯黏合剂对其进行包覆。用扫描电镜(SEM)和称重法分析了包覆后ADN的表面形貌和吸湿性,结果表明,聚氨酯黏合剂在ADN表面形成絮状的包覆膜,使包覆后ADN的吸湿率明显小于包覆前ADN,在相对湿度60%以下,包覆后ADN在空气中暴露30天时吸湿率仅0.136%,吸湿率不随时间增加。热分析和机械感度测试表明,聚氨酯黏合剂对ADN的熔点、分解峰温、分解热焓的影响较小,但使ADN的机械感度增加,包覆前后ADN的摩擦感度分别为30%和60%,撞击感度(H50)分别为30.5cm和27.8cm。
谢明召 , 衡淑云 , 刘子如 , 王晗 , 王晓红 , 赵凤起
摘要:用热重-差示扫描量热-傅立叶转换红外-质谱(TG-DSC-FTIR-MS)联用技术研究了RDX-CMDB推进剂在所选用燃速催化剂(没食子高铅、对氨基苯甲酸铜和炭黑)作用下的热分解。对添加催化剂(纳米和普通)和不添加催化剂的RDX-CMDB推进剂热分解主要气体产物变化进行了分析,讨论了燃速催化剂对热分解特征量的影响,初步探索了催化剂的作用机理。结果表明,所研究的燃速催化剂能改变推进剂中RDX的初期热分解机理,使放热的C—N键断裂在与吸热的N—NO2键断裂的竞争反应中占优,放热量增大;也使双基组分放出有负生成热的CH2O的相对量增加;纳米铝盐-铜盐-炭黑三元复配催化效果最好。
摘要:研究了Al粉的含量以及纳米级Al粉(粒径<100nm)和普通Al粉(粒径12~15μm)对浇铸复合改性双基(CMDB)推进剂能量性能、燃烧性能的影响,并探讨了该类推进剂的燃烧机理。结果表明,随着Al粉含量的增大,CMDB推进剂的能量提高,Al粉的最佳添加量为8%;当普通粒径Al粉与纳米Al粉以1:1级配时,CMDB推进剂低压段燃速大幅提高,7~15MPa压强范围内的压力指数降至0.45以下。
摘要:含金属富燃料推进剂由于热值高、燃温高,在燃烧热测试过程中普通的不锈钢坩埚及附件经常被烧毁,为了正确测试金属富燃料推进剂燃烧热,对酸洗石棉、碳/碳复合材料、Al2O3陶瓷坩埚和金属钨坩埚的基本耐烧蚀特性和在金属富燃料推进剂燃烧热测试中的应用进行了实验研究。结果表明:碳/碳复合材料在高温有氧环境下有热效应,而酸洗石棉、Al2O3陶瓷材料坩埚和金属钨坩埚没有产生热效应。三种耐烧蚀材料在富燃料推进剂燃烧热测试中的应用表明,Al2O3陶瓷坩埚属于一次性的使用,钨坩埚与酸洗石棉配合使用可以提高含硼富燃料推进剂实测燃烧热到理论热值的94%。
摘要:采用电化学阳极氧化法制备多孔硅,考察不同阳极氧化条件下多孔硅孔隙率及膜厚变化规律,分析阳极氧化条件、高氯酸钠溶液浓度及多孔硅贮存方法等对多孔硅/高氯酸钠复合材料爆炸特性的影响。结果表明,多孔硅孔隙率随阳极氧化电流密度增加而增大,当电流密度达到50mA.cm-2时趋于稳定,当氢氟酸浓度增加时多孔硅孔隙率反而减小,而阳极氧化时间延长时多孔硅孔隙率呈先增加后减小现象,且氧化时间为30min时孔隙率最大;多孔硅膜厚随时间增加而增大,其生长速度为2μm.min-1左右;当新鲜多孔硅形成后,其表面出现微裂缝,内部含大量长度为40μm,宽度为2~3μm硅柱;当新鲜或乙醇贮存7天内的多孔硅浸入浓度不小于0.1g.mL-1NaClO4甲醇溶液后,形成的多孔硅/高氯酸钠复合材料能够发生爆炸。
摘要:采用非线性动力学程序AUTODYN数值模拟了准球形爆炸成型弹丸(EFP)压垮成型过程,研究了药型罩外曲率半径(R2)和壁厚(h)等结构参数对EFP长径比和速度的影响,并对R2=0.76Dk,h=0.136Dk的EFP进行了脉冲X光摄影实验。结果表明,随着药型罩外曲率半径和壁厚的增大,EFP的长径比逐渐减小,EFP速度逐渐降低;获得了形成准球形EFP的药型罩外曲率半径与壁厚对应关系;数值模拟结果与实验结果吻合较好。
摘要:针对目前爆炸硬化所用炸药的性能不足,研制成功一种高聚物粘结塑性炸药。该炸药以RDX为主炸药,烯烃类高聚物作粘结剂,并添加惰性粉体作爆速调节剂、癸二酸二辛酯增塑剂和液体石蜡钝感剂进行配方设计,运用该配方所配制的塑性炸药对高锰钢辙叉的爆炸硬化表明:在辙叉铸造基体硬度为HB170~190时,一次硬化后,表面硬度达到HB260~280;两次硬化后,表面硬度达到HB310~330。结果表明:该塑性炸药的爆炸硬化工艺性能稳定。
摘要:为了提高乳化炸药做功能力,实验在乳化炸药中外加铝粉,考虑到氧平衡对乳化炸药性能影响,其基础配方按正氧平衡、零氧平衡和负氧平衡设计。对每个基础配方铝粉含量分别从2%增加到14%,并在乳化炸药温度为70℃左右时加入。试验中用电测法测试了含铝乳化炸药爆速,用水下爆炸能量测试法对冲击波能和气泡能进行测试,并用盖斯三角形法计算该炸药的爆热,同时分析了铝粉含量对乳化炸药性能的影响。结果表明:随着铝粉含量的增加,乳化炸药的爆速减小,爆热、冲击波能和气泡能增加,对基础配方而言,零氧平衡时含铝乳化炸药的性能最好。
摘要:为了研究几何分叉结构对冲击波传播特性的影响,利用LS-DYNA三维数值模拟计算程序,对同一弱冲击波通过不同角度的两向分叉巷道时传播、衰减的情况行了数值模拟,并提出了超压/冲量(比)准则来衡量"平面波"。研究结果表明:超压(比)准则适用于描述分布的不均性,而冲量(比)准则能更好地衡量分叉巷道中冲击波的破坏作用;分叉角度的影响较大,随着分叉偏转角的增大,主巷道内冲量将增大而分巷道内冲量将减小,恢复"平面波"的距离也增大,但不超过6倍巷道等效直径。
Hamid Reza Pouretedal , Mohammad Hossien Keshavarz , Mohammad Hasan Yosefi , Arash Shokrollahi , Abbas Zali
摘要:The wastewater with HMX and RDX was treated by photodegradation process in the presence of cadmium sulfide doped with copper as photocatalyst under UV and Vis irradiations.The influence on the degration of Cu% as dopant in CdS/Cu nanoparticles,pH of solution,dosage of photocatalyst and concentration of explosives were studied.The XRD patterns and UV-Vis spectra were used to characterize the nanoparticle.Results show that the degradation efficiency for HMX and RDX wastewater reaches 85%-88% in the presence of Cd0.95Cu0.05S under 180 min UV irradiation.The dosage of 160.0 mg·L-1 of photocatalyst and the pH of 7 are the optimum.A gradual decrease in degradation at the first two cycles is seen.
摘要:奥克托今(HMX)是最重要的含能材料之一,广泛应用于各种推进剂和炸药。HMX发生爆轰前将发生β→δ晶型转变,研究HMX的β→δ晶型转变规律可以加深对HMX的感度、爆轰过程和贮存安全性的认识。本文从HMX的晶体结构、晶型转变动力学和晶型转变影响因素三个方面对HMX的β→δ晶型转变进行了综述,并提出以HMX的晶体品质及固体添加剂对β→δ晶型转变的影响作为今后的研究方向。
摘要:对近年来国内外环磷腈化合物的研究进展及其在含能材料领域的应用进行了综述。重点介绍了六氯代环三磷腈、八氯代环四磷腈及其取代物的结构、性质及应用。对以环三磷腈和环四磷腈为母体,氨基、硝基、叠氮基等为取代基形成的化合物在实验和理论方面的研究进展进行了综述,展望了其在含能材料及相关领域的应用。
摘要:运用Gaussian98程序,在密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-311 (d,p)水平下,对十一种芳香族含能材料(见表1)进行了几何全优化。在此基础上,首次运用核独立化学位移(NICS)的概念,采用标准的GIAO程序在B3LYP/6-311 G(d,p)水平计算了这十一种化合物中心的NICS值,记作NICS(0),结果表明撞击
摘要:The structure of a typical crystal explosive(HMX)was studied with loose normal and recrystallized grains by 225 kV micro-focus X-ray industrial volume CT(μVCT).The micro-hole ratio was quantitatively analyzed with dimension of 0.2-1 mm.The cubic array of attenuation coefficient restoration of sample was obtained with the voltage of 130 kV and the current of 50 mA and the dimensional resolving power of 7.1 μm.
摘要:总编先生/女士:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、计算和分析,以及学科专家评审,贵刊《含能材料》入编《中文核心期刊要目总览》2008年版(即第五版)之武器工业类的核心期刊。该书定于2008年12月由北京大学出版社出版。书中按《中国图
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