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摘要:以二氨基乙二肟(DAG)和1, 1′-二羟基-5, 5′-联四唑(BTO)为起始原料合成了新型富氮含能盐—1, 1′-二羟基-5, 5′-联四唑-二氨基乙二肟(DAGBTO)。用元素分析、傅里叶变换红外光谱、核磁和质谱对其结构进行了表征。培养了目标化合物的单晶, 并通过X-射线单晶衍射仪测定了其晶体结构, 结果表明其属于单斜晶系, C2/c空间群, 晶胞参数为: a=11.3121(11) Å, b= 6.4480(4) Å, c=15.3202(16) Å, β=105.990(2)°, V=1074.23(17) ų, Z=4, D_c=1.782 g·cm^-3, F(000)=592。通过差示扫描量热分析仪(DSC)研究其热分解行为, 并对其非等温反应动力学参数和热安全性参数进行计算, 其反应活化能为210.6 kJ·mol^-1(Kissinger法)和207.9 kJ·mol^-1 (Ozawa-Doyle法), 二者一致性较好, 热分解温度高于190 ℃, 热爆炸临界温度T_bp为200.7 ℃。

摘要:利用动态激光法测定了3, 4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)在V(乙酸):V(水)=7:3的混合溶剂中的溶解度及超溶解度, 并用Apelblat方程对溶解度数据进行拟合。通过正交试验考察影响结晶产品的四个主要因素(起始温度、搅拌速率、降温速率和晶种量), 并得到最优结晶工艺条件为:起始温度85 ℃, 搅拌速率400 r·min^-1, 降温速率0.25 ℃·min^-1, 晶种量应为所加DNTF固体质量的5%。最优结晶工艺条件下结晶产品收率可达91.7%, 纯度高达99.72%, 晶体密度为1.876 g·cm^-3, 用2 kg落锤测得特性落高H₅₀为36.38 cm, 用电子显微镜观察晶体的形貌规则且统一, 用XRD粉末衍射仪对产品进行表征, 结果显示结晶产品没有转晶, 用百特激光粒度仪对产品粒度分布进行表征, 结果显示产品粒度分布较窄且粒度均一。

摘要:以纳米级2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)为原料，采用溶剂诱导自组装法制备了横截面为矩形的LLM-105微米棒，并将制备的矩形LLM-105微米棒与直接合成的孪晶LLM-105样品进行了对比分析。研究了溶剂、纳米级LLM-105加入量、搅拌速率和自组装时间对自组装后LLM-105晶体形貌的影响，得到了最优自组装条件，发现以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂，纳米LLM-105的加入量为40 g·L^-1，搅拌速率为600 r·min^-1时以纳米LLM-105为原料自组装可得到规则的矩形棒状晶体，并提出了其可能的生长机理。采用扫描电子显微镜，X射线粉末衍射，差示扫描量热-热重，高效液相色谱分别对自组装后晶体的形貌、结构、热性能以及纯度进行了表征，发现自组装矩形LLM-105微米棒与直接合成的孪晶LLM-105相比，XRD主要衍射峰完全一致，但在2θ为11.1°、22.3°、24.8°和33.0°处的衍射峰强度有所降低，晶体可能沿着(1 0 0)方向择优生长; 晶体纯度提高了1.8%，达到为98.8%;自组装制备得到的微米LLM-105晶体具有更好的热稳定性，仅存在356.7 ℃一个放热峰，热失重起始温度提高了34.8 ℃。

摘要:以丙酮为溶剂, 采用L₉(3⁴)正交实验优化了喷雾干燥制备球形HMX的工艺条件。利用扫描电镜(SEM)对优化条件下所得的球形HMX进行了表征。采用评分法定量分析了其形貌。结果表明, 球形HMX的最优制备条件为:入口温度70 ℃, 进料速率1.5 mL·min^-1, 喷雾气体流速473 L·h^-1, 质量分数1.5%。最优制备工艺条件下所得HMX颗粒的中值粒径为997.56 nm, 晶型为β型。与HMX原料相比, 球形HMX的撞击感度的特性落高提高28.21 cm。

摘要:以4-(2, 4, 6-三硝基苯胺基)苯甲酸(TABA)为配体, 采用溶剂挥发法合成出了一种新型铅配合物: {[PbL₂(DMF)H₂O]·2(DMF)H₂O}_n(1)(L=4-(2, 4, 6-三硝基苯胺基)苯甲酸根, DMF=N, N-二甲基甲酰胺)。用X-射线单晶衍射仪测定了它的单晶结构。用TG-DSC测定了其热分解过程。在不同升温速率下测试了配合物1与RDX(质量比1:1)混合物的DSC曲线。计算了该混合物热分解反应的动力学参数。结果表明, 该配合物属于单斜晶系, P2(1)/c空间群, 晶体参数为: a=6.900(2)Å, b=19.162(6)Å, c=34.866(11)Å, β=94.261(4)°, V=4597(3)ų, Z=4。以Pb(Ⅱ)为桥联离子与4-(2, 4, 6-三硝基苯胺基)苯甲酸根配位形成一维配位聚合物链。配合物1的热分解主要经历四个阶段。第一阶段发生在58~84 ℃, 主要失去结晶态、配位态水分子及部分结晶状态的DMF。第二阶段为84~231 ℃, 主要是剩余DMF分子的失去。231~320 ℃和320~415 ℃为第三和第四阶段, 主要是有机含能配体TABA^2-的放热分解, 在296 ℃及335 ℃出现放热峰。配合物1可促进了RDX的热分解。

摘要:运用密度泛函理论DFT-wB97/6-31+G^**方法研究了30种1, 2, 4, 5-四嗪衍生物的几何结构、前线轨道能量和生成焓(ΔH_f)。在此基础上运用Kamlet-Jacobs方程估算了衍生物的爆轰性能。分析了标题化合物的键离解能。运用统计热力学, 计算了部分标题化合物在200~800 K的热力学性质。比较了1, 2, 4, 5-四嗪衍生物的爆轰性能和热稳定性。结果表明, 它们的生成焓为920.46~2610.45 kJ·mol^-1, 爆速为7.69~9.31 km·s^-1。—NO₂和—N＝N—不利于增加衍生物的稳定性。随温度升高, 标准摩尔热容(c_p)、标准摩尔熵(S_m)和标准摩尔焓(H_m)逐渐增大。化合物i2 (3-(5-硝基-1, 2, 3, 4-四唑)-6-硝基-1, 2, 4, 5-四嗪)、ii2 (3-(偶氮-5-硝基-1, 2, 3, 4-四唑)-6-硝基-1, 2, 4, 5-四嗪)和iv2 (3, 6-偶氮-双(5-硝基-1, 2, 3, 4-四唑)-1, 2, 4, 5-四嗪)可以作为高能量密度材料候选物。

摘要:针对爆轰环境下高温高压气体的热力学状态描述, 本研究提出了一种基于Lennard-Jones(LJ)势能函数的对比态维里型状态方程VHL(Viral-Han-Long)。基于该状态方程形式和优化的LJ势参数, 计算了爆轰产物气体组分CO₂的压力、体积和温度(pVT)热力学关系, 并与VLW状态方程的计算结果进行了比较, 结果表明, 采用VHL状态方程计算得到CO₂体积平均绝对偏差为0.971%, 最大偏差为4.04%, 采用VLW状态方程计算所得平均绝对偏差20.2%, 最大偏差87.149%。VLW状态方程在描述CO₂的高温高压热力学状态时, 具有明显的温度相关性, 在爆轰环境温度下, 计算所得体积偏差随温度的升高而逐渐减小。与VLW状态方程相比, VHL状态方程能够更好的描述爆轰环境下高温、高压CO₂气体的pVT热力学关系。

摘要:中性高分子键合剂(NPBA)分子设计一般采用半经验、半定量的方法。为了探索更为高效的途径, 根据美国专利USP 4915755所描述的NPBA应用实例, 运用分子模拟软件Materials Studio软件中的MesoDyn模块, 进行了3种NPBA在各种混合含能增塑剂/粘合剂预聚物中相分离的介观模拟计算。从所得NPBA/含能增塑剂/预聚物体系的有序度曲线可见, 303 K(30 ℃)时NPBA的有序度比333 K(60 ℃)时的有序度大, 说明低温下NPBA在含能增塑剂/预聚物中的相分离程度比高温时大, 符合这些NPBA的设计初衷。此外, 提高NPBA的相对分子质量、降低料浆加工温度、增大NPBA的用量均可加剧NPBA在含能增塑剂/预聚物中的相分离程度。这些计算结果可用高分子溶液的相关理论进行解释, 证实介观模拟方法可以较为直观的方式检验NPBA分子设计的效果。

摘要:为了获得爆炸桥箔贮存后的电爆特性，对爆炸桥箔开展了高温(90 ℃)和高温高湿(80 ℃, RH95%)条件下的加速寿命试验。利用照相、扫描电镜分析、发火试验和光子多普勒测速(PDV)方法，研究了加速贮存试验前后爆炸桥箔的形貌、电爆特性和飞片速度。结果表明，加速贮存后桥箔的表面均发生了氧化，高温高湿条件下，杂质元素污染及湿度造成桥箔的颜色变化显著，电阻均值由贮存前的30.3 mΩ上升至66.8 mΩ。高温对桥箔的爆发电流、爆发电压和爆发时间没有显著影响。高温高湿贮存后桥箔的爆发电压显著降低。加速贮存后爆炸桥箔在聚酰亚胺基底的附着能力变差。PDV测速结果表明，随着加速贮存时间的延长，飞片速度由3600 m·s^-1降至2100 m·s^-1(高温)和1200 m·s^-1(高温高湿)，加速贮存会影响桥箔驱动飞片的能力，高温高湿条件对飞片速度影响更严重。

摘要:为提高整体式多爆炸成型弹丸(MEFP)毁伤能力，采用LS-DYNA仿真软件，模拟了药型罩结构参数对弹丸成型的影响。基于研究结果优化设计了一种整体式装药结构，并对其进行了试验验证。结果表明：药型罩结构参数对弹丸的影响主要体现在弹丸形态上，随着药形罩曲率半径的增加，中心弹丸长径比及周边弹丸长度分别降低了40%和41.2%。周边弹丸形状逐渐由杆形弹向球形弹丸发展。随着壁厚的增加，中心弹丸长径比及周边弹丸长度则分别降低了22.2%和19.7%。周边弹丸拖尾逐渐减小，弹丸飞行稳定性增强。优化得到药型罩曲率半径和壁厚的最优值分别为77~82 mm和2.2~2.6 mm。设计的战斗部可有效穿透15 mm厚45^#钢靶，与数值模拟结果吻合较好。

摘要:为了研究提高发射药燃烧增面技术, 根据3D打印技术可制造特殊形状物体的原理和发射药平行层燃烧定律, 设计了具有多列环形空槽管形结构的高燃烧增面的整体发射药。分析了整体发射药燃面和燃气生成量及燃气生成速率随燃烧进行的变化规律。建立了整体发射药相对燃面和相对燃气生成量随燃烧进行的变化规律计算方法。对比分析了整体发射药与19孔粒状发射药的相对燃面和相对燃气生成量随相对燃烧层厚度变化的规律。结果表明, 设计的整体发射药具有较高的燃烧增面, 可用于155 mm火炮的整体发射药, 燃烧结束时相对燃面比19孔粒状发射药的相对燃面大3.1倍。整体发射药在燃烧过程中, 燃气生成速率呈现前低后高的状态, 75.612%的燃气生成量在整体发射药燃烧的后半程产生, 比19孔粒状发射药高27.575%。

摘要:为获得乌洛托品其热分解动力学参数，采用差示扫描量热仪(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)对其热分解过程进行了测试。DSC结果表明，乌洛托品的热分解属于吸放热耦合的过程，其等温测试中的两个放热峰对应的表观活化能均为150 kJ·mol^-1，利用AKTS软件计算得其最大温升速率到达时间为24 h，所对应的温度T_D24为216.26 ℃。ARC测试结果表明，乌洛托品的起始分解温度为230.28 ℃，T_D24为212.5 ℃，与基于等温DSC数据的预测结果(216.26 ℃)基本一致。

摘要:采用中红外漫反射光谱技术结合化学计量学偏最小二乘法(PLS)建立了ε-CL-20产品中α-CL-20、γ-CL-20、ε-CL-20的定量校正模型, 并对模型进行了交互验证和外部验证。结果表明:三种模型具有较高的准确度和精密度, 交互验证决定系数(R²)分别为0.9973、0.9714、0.9848, 交互验证标准偏差(RMSECV)分别为0.222%、0.650%、0.670%;外部验证预测标准偏差(RMSEP)分别为0.422%、0.813%、1.02%, 配对t检验结果表明预测值与真值之间无显著性差异。基于上述模型的晶型定量分析方法适用于ε-CL-20的产品质量检验以及火炸药工艺过程、长贮过程中ε-CL-20的晶型稳定性研究。

摘要:以旋转填料床(RPB)作为吸附设备, 活性炭为吸附剂处理模拟含酚废水, 考察了转速、液体流率及初始浓度等因素对苯酚去除率的影响, 确定适宜操作条件; 分别采用拟一级和拟二级动力学模型研究了吸附动力学, 并考察了各因素对吸附速率常数的影响; 在相同操作条件下就去除率和速率常数与传统吸附法进行对比。结果表明:超重力因子为44.68、液体流率为35 L·h^-1时, 处理初始浓度为1000 mg·L^-1苯酚废水, 吸附2 h后, 苯酚去除率最大, 为90%左右, 相同操作条件下较传统吸附法提高了30%;拟二级动力学模型线性拟合得到的吸附速率常数随着超重力因子以及液体流率的增大而增大, 并得到最适宜操作条件下旋转填料床吸附法和传统吸附法的动力学方程分别为t/q_t=0.02648+0.77932t和t/q_t=0.02869+1.55707t, 吸附速率常数较传统吸附法而言, 由5.28×10^-4提高到9.02×10^-4。

摘要:以1, 8-二羟基蒽醌为原料制备了1, 8-二羟基蒽醌铅(DHAAPb)和1, 8-二羟基蒽醌铜(DHAACu)。采用红外光谱、元素分析及X-荧光对其结构进行了表征。研究了其对双基推进剂和RDX基改性双基推进剂(RDX-CMDB)燃烧性能的影响, 结果表明, DHAAPb在低压区(2~6 MPa)能显著提高双基推进剂的燃速, 催化效率达到2.0以上; 并使双基推进剂在10~16 MPa压力指数降低至0.1; DHAAPb和DHAAPb/DHAACu能使RDX-CMDB 2~6 MPa下燃速提高两倍以上, 在6~18 MPa压力范围内, 压力指数分别降低至0.29和0.16, 且均能呈现平台燃烧。

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