摘要:

摘要:提出了经验级数自催化反应速率方程和13个派生式的导出途径。导出了描述自催化反应速率曲线特性[α_max和(dα/dt)_max]的方程和反应进度(α)随时间(t)和温度(T)变化的方程。编制了计算自催化反应动力学参数(E、A或E₁、A₁、E₂、A₂)、经验级数(m、n、p)和α_max、(dα/dt)_max值的计算机程序。提出了描述六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)自催化分解反应的速率方程和硝化棉(NC)(12.82%、12.97%、13.54%、13.61%、13.86%、13.88%、14.14% N)自催化分解反应的动力学参数—催化系数K_cat、速率曲线特性参数和α随t变化的方程。

摘要:介绍了二硝酰胺铵(ADN)热分解反应的基本性质。总结了ADN分解反应的理论研究结果。分析了溶剂对DN^-模型中ADN分解行为的影响, 比较了二硝酰胺酸(HDN)、二硝酰胺酸二聚体(HDN₂)及其二硝酰胺铵二聚体(ADN₂)簇模型中不同质子转移异构体分解的优势路径, 以及分子内和分子间双质子转移过程对不同异构体的形成和分解反应的影响。讨论了微量水在(H₂O)_n…NH₄⁺[ON(O)NNO₂]^-(n =1, 2, 3)和ADN₂簇模型中对ADN反常分解行为的原因。不同理论模型在一定程度上揭示了ADN分解反应的本质, 在较大ADN_n簇中获得的动力学参数与实验结果吻合更好。研究认为, 对ADN体系分解产生的各中间体之间的交叉反应以及将QM-MM方法用于较大ADN_n簇和溶剂化模型的研究, 对理解ADN复杂分解反应以及获得其应用过程所涉及的相关热力学和动力学参数具有重要作用。

摘要:用缓慢蒸发溶剂法得到了1-氨基联二脲的单晶，并用X-射线单晶分析测定其结构。基于联二脲和1-氨基联二脲的单晶数据，用DTF-FB3LYP方法-cc-pVTZ基组计算了它们的电荷分布、自然键轨道，和分子静电势，以研究它们的电子结构和性质。Mulliken电荷分布数据显示，联二脲中O原子(-0.3470e)的Mulliken电荷最大，其次是N(2A)和N(2)原子(-0.2371e)，1-氨基联二脲中O(1)原子(-0.3700e)的Mulliken电荷最大，其次是O(2)原子(-0.3449e)，接着是N(5)原子(-0.2399e)。另外，NBO电荷分布以及分子静电势分布数据显示其与Mulliken电荷分布数据具有相同的趋势。三种计算结果表明:联二脲中的N(2)、N(2A)和O原子，以及1-氨基联二脲中的N(5)、O(1)和O(2)原子为它们最可能的配位位置。

摘要:采用Hirshfeld面、指纹图的方法, 从密度、堆积系数、分子间相互作用的相对贡献方面, 研究了已报道的六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、环四甲撑四硝胺(HMX)、苯并三呋咱氮氧化物(BTF)及2, 4, 6-三硝基甲苯(TNT)基含能共晶的堆积结构。结果发现, 绝大部分含能共晶的堆积系数处于两组分之间。不同含能共晶中的相同含能分子与周围分子间相互作用的方向和大小不同。CL-20共晶中O…H、O…O作用所占比例之和大于70%, 说明它们是晶体稳定的主导作用。HMX共晶中O…H作用所占比例大于50%, 说明弱氢键占主导地位。与CL-20共晶和HMX共晶相比, BTF和TNT共晶中, C…O和C…C作用占较高比例, 说明π堆积作用明显。

摘要:为在介观尺度下研究聚氨酯弹性体中的硝酸酯增塑剂硝化甘油(NG)和1, 2, 4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)的迁移扩散现象, 运用分子模拟软件Materials Studio进行了耗散粒子动力学DPD模拟计算。搭建了粗粒化的介观模型, 用此模型计算了NG和BTTN在聚氨酯弹性体中的扩散系数。计算得到NG的介观扩散系数为1.80×10^-12 m²·s^-1, BTTN的扩散系数为0.21×10^-12 m²·s^-1, 与文献报道NG的微观扩散系数0.65×10^-12~11.10×10^-12 m²·s^-1处于同一数量级上。预聚物分子量提高、温度升高后扩散系数增大, 但硝酸酯含量提高后扩散系数降低, 同等条件下NG的扩散系数大于BTTN。介观分子模拟计算结果与文献报道值和理论趋势较为符合, 说明搭建的硝酸酯/聚氨酯粗粒化模型可以用于考察NG和BTTN在聚氨酯中扩散的情况。

摘要:采用最小自由能法，在标准状态下(膨胀比为70/1)，计算了含2-偕二硝甲基-5-硝基四唑羟胺盐(HADNMNT)的丁羟复合推进剂和改性双基推进剂的能量特性。理论计算可知，HADNMNT单元推进剂的密度比冲为4936.4 N·s·dm^-3，高于黑索今(RDX)，低于奥克托今(HMX)和六硝基氮杂异伍兹烷(CL-20);利用HADNMNT完全取代高氯酸铵(AP)后，丁羟复合推进剂的比冲提高了428.7 N·s·kg^-1; 绘制了HADNMNT与RDX、Al组成的丁羟复合推进剂的等比冲三角图，直观的反映了比冲与配方的关系，HTPB、HADNMNT、RDX及Al的含量分别为10%、60%~62%、14%~16%以及14%~15%时，获得推进剂的最高理论比冲为2778.9 N·s·kg^-1。利用HADNMNT完全取代RDX后，改性双基推进剂的比冲为2522.9 N·s·kg^-1：通过添加Al并调节HADNMNT与Al在改性双基推进剂中的含量，获得推进剂的优化配方为：NC 25%，NG 33%，HADNMNT 11%，Al 20%，DINA 3.5%，其他助剂7.5%，其理论比冲为2598.5 N·s·kg^-1。

摘要:为了考察石墨烯对硝基甲烷(NM)反应机理的影响, 采用ONIOM(our Own N-layer Integrated molecular Orbital and molecular Mechanics)方法研究了硝基甲烷在石墨烯表面的三种初始反应, 包括NM-亚硝酸甲酯(MN)重排反应、氢迁移重排反应及C—N键均裂反应。结果表明, 石墨烯表面影响了NM初始反应过渡态、反应产物的结构及能量。与孤立NM相比, NM在石墨烯表面的三种初始反应活化能依次降低了13.4 kJ·mol^-1、增加了3.8 kJ·mol^-1和5.4 kJ·mol^-1, 活化能的顺序由C—N键均裂反应＜氢迁移重排反应＜NM-MN重排反应变为NM-MN重排反应＜C—N键均裂反应＜氢迁移重排反应。由于石墨烯的平面结构, 导致反应过渡态与反应产物的结构倾向于形成平面结构或重叠式构型, 从而能够最大程度地与石墨烯相互作用。

摘要:以金刚烷为原料, 经氧化、肟化, 合成了2,6-金刚烷二酮肟, 再使用N₂O₅为硝化剂, 直接由2,6-金刚烷二酮肟一步氧化硝化制得了2,2,6,6-四硝基金刚烷, 并利用核磁共振(NMR)、红外(IR)、元素分析等对产物进行了表征。研究了物料配比、溶剂、温度、时间对氧化硝化反应收率的影响, 确定了最佳反应条件:溶剂为二氯甲烷, 摩尔比n(2,6-金刚烷二酮肟):n(N₂O₅)=1:6, 反应温度为50 ℃, 反应时间为30 min, 收率为50%。利用热重分析(TG)和差示扫描量热法(DSC)对2,2,6,6-四硝基金刚烷的热性能进行了分析, 发现其从275 ℃开始分解, 在298 ℃时有尖锐放热峰, 表明2,2,6,6-四硝基金刚烷具有良好的热稳定性。

摘要:双(3′-氨基呋咱-4′-基)呋咱(BATF)为原料, 经氧化反应合成了未见文献报道的含能化合物双3, 3′-偶氮双(3-氨基三呋咱)(ABATF), 收率82%;采用红外、核磁、质谱以及元素分析等对目标化合物进行了表征; 确定了氧化反应的最佳条件为加料时间20~30 min, BATF和KMnO₄摩尔比1:1, 反应温度50 ℃; 采用差示扫描量热法和热重-微商热重研究了ABATF的热行为, 其最大放热峰温为295.5℃。通过Gaussian 09程序和VLW状态方程计算了ABATF的物化和爆轰性能, 其密度为1.765 g·cm^-3、爆速8250 m·s^-1、生成焓1626.6 kJ·mol^-1、爆压为29.4 GPa、爆热为6350 J·g^-1, 综合性能优于BATF。

摘要:以乙二醛为原料, 经肟化合成了乙二肟、后经氯化合成了二氯乙二肟、后经叠氮化-环合反应合成1, 1′-二羟基-5, 5′-联四唑二水合物、最后经过中和反应合成了1, 1′-二羟基-5, 5′-联四唑二羟胺盐(TKX-50)。总收率为63%, 并采用核磁共振、红外、质谱表征了其结构。优化并确定了反应最佳条件:叠氮化-环合反应时, 以丙酮-水作为混合溶剂, 反应温度为0 ℃, 反应1.5 h后用乙醚萃取, 萃取液不经过任何处理直接通入氯化氢气体进行环合反应得到1, 1′-二羟基-5, 5′-联四唑二水合物, 收率为88%;酸碱中和反应时, 以乙酸乙酯为溶剂, 反应温度为50 ℃, 反应2 h, 抽滤并冰水水洗得到TKX-50, 收率为94%。

摘要:炔基三苯胺为富电子荧光物质, 当缺电子硝基化合物与其发生作用时, 将引起炔基三苯胺共轭程度和电荷分布的变化, 导致荧光随之发生变化。用炔烃和卤化三苯胺为原料, 采用sonogashira金属偶联反应, 设计与合成了系列炔基取代三苯胺化合物。应用荧光分析技术研究了分子结构、溶剂极性、硝基爆炸物的加入对炔基三苯胺溶液荧光性质的影响。结果表明, 随着TNT浓度的增加, 炔基三苯胺的荧光强度逐渐减弱, 在浓度为1×10^-5 mol·L^-1的炔基三苯胺溶液中, 加入浓度为2.5×10^-4 mol·L^-1的TNT, 发生明显的荧光猝灭效应; 当TNT的浓度增至1×10^-2 mol·L^-1时, 炔基三苯胺荧光几乎完全消失。此外, 不同的硝基化合物对炔基三苯胺的荧光猝灭能力不同, 与硝基化合物分子的骨架结构以及取代情况有关。因此炔基三苯胺有望成为硝基爆炸物检测的敏感材料。

摘要:为了提高RDX基含铝炸药的力学性能，用铝纤维替代含铝炸药中的铝粉制备了RDX基铝纤维炸药。进行了准静态力学实验，将得到的不同铝纤维含量的铝纤维炸药的弹性模量以及单轴抗压强度拟合计算，得到了铝纤维炸药弹性模量以及单轴抗压强度与铝纤维体积含量的关系表达式。结果表明, 用拟合弹性模量实验数据得到的铝纤维的增强系数为8.19。铝纤维能显著增强铝纤维炸药的力学性能，其弹性模量、抗压强度以及残余强度随着铝纤维体积含量增加而增大。当铝纤维体积含量为0%~30%时，铝纤维炸药的临界应变随着铝纤维含量的增加而增大，当铝纤维体积含量高于30%时，铝纤维炸药的临界应变不随着铝纤维含量变化。采用正态分布函数, 进行了铝纤维体体积含量为10%~40%的铝纤维炸药工程应力-应变曲线的拟合，其拟合的校正决定系数为0.987~0.998。体积分数小于38.1%的特定铝纤维含量的铝纤维炸药的单轴抗压强度可用拟定的关系式计算。

摘要:采用30 kg小落锤对JO-8和B炸药进行了低速撞击加载试验，并对撞击过程和试验后样品分别进行了高速摄影和扫描电镜分析。撞击试验发现JO-8炸药的临界点火阈值为360 N，B炸药的阈值为300 N，这表明JO-8炸药具有更高的抗撞击能力；高速摄影发现两种炸药均经历冲击、塑性流动、飞散、反应等阶段，反应在炸药损伤后发生，JO-8炸药的反应滞后于B炸药；扫描电镜表明，B炸药在低速撞击下的损伤模式以界面脱粘、沿晶断裂为主，JO-8炸药以剪切变形和穿晶断裂为主。B炸药的制备工艺决定了TNT包裹RDX的微观结构，而TNT具有较低的晶体力学性能，导致其在加载下首先发生断裂；JO-8炸药的制备工艺决定了粘结剂包裹HMX晶体的微观结构，粘结剂改善了炸药晶体的脆性特征，致使JO-8炸的损伤模式不同；与B炸药相比，JO-8炸药发生点火延滞的原因在于JO-8炸药具有更高的压缩强度。

摘要:采用CO₂激光(波长10.6 μm)点火法, 研究了微米Al粉、纳米Al粉、纳米Ti粉及含金属粉的AP/HTPB复合固体推进剂在不同激光功率密度条件下的点火特性, 探讨了Al粉粒径对其点火性能的影响和金属粉对AP/HTPB复合固体推进剂点火的影响规律。结果表明, 在激光功率密度为77.6~365.1 W·cm^-2条件下, Al粉的点火延迟时间随着激光功率密度增加逐渐减小; Al粉粒径越小, 其点火延迟时间越短(t_Jal-50 < t_N-Al < t_Jal-150 < t_Jal-200 < t_5μm), 点火能量越小(E_Jal-50 < E_N-Al < E_Jal-150 < E_Jal-200 < E_5μm)。相同激光功率密度条件下, 150 nm Ti粉的点火延迟时间和点火能量明显要小于150 nm Al粉, 且两者的点火过程差异较大。含金属粉的AP/HTPB复合固体推进剂点火延迟时间顺序为t_RX-0 > t_HT-5A > t_HT-1A > t_HT-4A > t_HT-3T, 点火能量顺序为E_RX-0 > E_HT-5A > E _HT-1A > E _HT-4A > E_HT-3T, 与相应金属粉的点火延迟时间顺序一致(t_5μm > t_Jal-200 > t_N-Al > t_Jal-50 > t_Ti-150), 且点火均首先发生在样品表面。

摘要:以3, 3′-二胺基-4, 4′-氧化偶氮呋咱(AOF)为原料，经纯硝酸硝化得到3, 3′-二硝胺基-4, 4′-氧化偶氮呋咱(NOF)。通过复分解反应与多氮阳离子(碳酰肼(CBH)、氨基胍(AG))结合得到了两种新的含能离子盐—3, 3′-二硝胺基-4, 4′-氧化偶氮呋咱碳酰肼盐(NOF-CBH)和3, 3′-二硝胺基-4, 4′-氧化偶氮呋咱氨基胍盐(NOF-AG)。通过¹H NMR、¹³C NMR、IR及元素分析表征了化合物的结构。用TG-DTG研究了化合物的热行为。采用量子化学方法对比研究了NOF及其阴离子NOF^2-的几何构型。预估了化合物的爆轰性能。结果表明，NOF-CBH和NOF-AG的初始分解温度分别为144.9, 151.6 ℃，高于NOF的90 ℃。NOF-CBH和NOF-AG的标准摩尔生成焓分别为515.86 kJ·mol^-1和815.96 kJ·mol^-1，密度分别为1.82 g·cm^-3和1.75 g·cm^-3，理论爆速均大于8500 m·s^-1。

摘要:

摘要:

摘要:

摘要:

摘要:

摘要:

摘要:

摘要:

摘要:

摘要:

摘要: