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冲击波下固相HMX的初始反应机理 被引量:1
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作者 葛妮娜 姬广富 +1 位作者 陈向荣 魏永凯 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期34-39,共6页
通过Car-Parrinello软件包,利用分子动力学方法及多尺度冲击技术(MSST)研究固相HMX晶体在冲击波加载下的分解过程。结果显示,冲击下固相HMX的初始分解路径与冲击波速度有关,在8km/s的低冲击下,分解反应源于N-NO2键的断裂。然而,值得注... 通过Car-Parrinello软件包,利用分子动力学方法及多尺度冲击技术(MSST)研究固相HMX晶体在冲击波加载下的分解过程。结果显示,冲击下固相HMX的初始分解路径与冲击波速度有关,在8km/s的低冲击下,分解反应源于N-NO2键的断裂。然而,值得注意的是,当冲击波速度提升到11km/s时,本文中的模拟结果却是C-H反而先于N-NO2断裂,同时伴随大量H离子转移。模拟结果反映出固相HMX在冲击作用下初始起爆反应过程的新机理,为在极端高温高压条件下含能材料的理论及实验研究提供宝贵的参考数据,同时对研制预测和开发更高性能的炸药也具有重要意义。 展开更多
关键词 爆炸力学 初始反应机理 多尺度冲击技术 HMX 冲击波
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磁控溅射铜薄膜微观结构对其电爆性能的影响 被引量:6
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作者 胡云钦 邱林俊 +4 位作者 代波 魏贤华 任勇 葛妮娜 龙震 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期12152-12156,共5页
采用直流磁控溅射法在不同溅射功率和工作气压条件下沉积Cu薄膜,对其进行X射线衍射、原子力显微镜、电阻率测试,分析了工艺参数对Cu薄膜的沉积速率、微观结构和电阻率的影响。通过紫外光刻技术将Cu薄膜制成桥箔,采用电爆测试平台获得Cu... 采用直流磁控溅射法在不同溅射功率和工作气压条件下沉积Cu薄膜,对其进行X射线衍射、原子力显微镜、电阻率测试,分析了工艺参数对Cu薄膜的沉积速率、微观结构和电阻率的影响。通过紫外光刻技术将Cu薄膜制成桥箔,采用电爆测试平台获得Cu桥箔的电爆参数,研究了Cu薄膜的晶粒尺寸、择优取向对其电爆性能的影响。结果表明:随溅射功率的增大,Cu薄膜的沉积速率增加、晶粒尺寸增大、Cu(111)晶面择优取向特性变差,且电阻率降低;随溅射工作气压增大,Cu薄膜的沉积速率降低、晶粒尺寸减小、Cu(111)晶面择优取向越明显,且电阻率增加。对于相同桥区参数的Cu桥箔,晶粒尺寸越小,其爆发时刻就越早;Cu(111)晶面择优取向越明显,其爆发电流和峰值功率就会越大。 展开更多
关键词 Cu薄膜 磁控溅射 桥箔 电爆性能
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聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯各向异性光学性质理论研究 被引量:4
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作者 牛振威 何嵘 +5 位作者 竹文坤 袁长迎 唐梅 葛妮娜 刁锐敏 武小刚 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第1期9-20,共12页
作为重要的光学薄膜材料,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)在诸多工业领域已得到广泛应用.本文利用密度泛函理论结合分子动力学方法深入系统地研究了这两种聚合物的各向异性光学性质,并对比分析了不同分子链长度和微观结构对其各... 作为重要的光学薄膜材料,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)在诸多工业领域已得到广泛应用.本文利用密度泛函理论结合分子动力学方法深入系统地研究了这两种聚合物的各向异性光学性质,并对比分析了不同分子链长度和微观结构对其各向异性光学性质的影响.计算结果表明PMMA和PC都具有较高的本征双折射率,且分子链长度对本征折射率的影响显著.在可见光范围内,单体单元PMMA本征双折射率在10%以上,而三单元结构本征折射率则不到4%.对于体相结构多聚体,从立方结构拉伸到厚度仅有6?的过程中,PC不同方向折射率最大差异高达6%,而同样情况下PMMA不同方向折射率差异仅有1.3%.此项研究有助于理解PMMA和PC聚合物各向异性光学特征产生的原因和影响因素,从而进一步指导和促进其在更多领域的发展与应用. 展开更多
关键词 聚甲基丙烯酸甲酯 聚碳酸酯 光学性质 密度泛函理论 分子动力学
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冲击波加载下TNT的初始反应路径及产物光谱特征研究 被引量:2
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作者 牛振威 唐梅 +2 位作者 葛妮娜 张修路 马兆侠 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第2期83-97,共15页
本文首先通过量子分子动力学方法结合多尺度冲击技术研究固相TNT晶体在冲击波加载下的初始分解反应路径及其产物组分变化.通过综合分析键长变化、电子布居和中间产物的存在寿命三个要素给出了不同冲击波速(3-15 km/s)下2类可能的初始分... 本文首先通过量子分子动力学方法结合多尺度冲击技术研究固相TNT晶体在冲击波加载下的初始分解反应路径及其产物组分变化.通过综合分析键长变化、电子布居和中间产物的存在寿命三个要素给出了不同冲击波速(3-15 km/s)下2类可能的初始分解路径:在低速冲击下(≤7 km/s),TNT发生部分分解和聚合,分解主要源于C-NO_(2)键的断裂,初始分解产物以NO_(2)为主;在高速冲击下(≥9 km/s)则发生完全分解,分解主要始于六元环的形成,即NO_(2)基团上的O与相邻CH_(3)基团上的H相结合,然后六元环被打破,生成了OH自由基,初始分解产物以CN、CO、C_(2)和OH为主.另外,根据模拟数据我们从理论上给出了TNT(ρ_(0)=1.7 g/cm^(3))冲击Hugoniot关系为U_(s)=3.377+1.363 u.随后以分子光谱理论为基础,采用含时密度泛函理论获取这些主要分解产物的紫外可见吸收谱、荧光发射谱及振动分辨的荧光发射谱.此项研究有助于我们深入认识TNT高温高压状态方程、分解反应机理及主要产物的光学特征,进而支撑超高速碰撞条件下的试验诊断. 展开更多
关键词 TNT 分解机理 产物组分 发射光谱 光谱精细结构
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冲击波加载下RDX初始反应机理及分解产物光谱特征 被引量:1
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作者 牛振威 曾淑琼 +2 位作者 唐梅 葛妮娜 马兆侠 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期658-665,共8页
为了理解含能材料微观起爆机理,利用自洽电荷紧束缚密度泛函理论结合多尺度冲击模拟技术研究了固相RDX晶体在冲击波加载下的分解过程,采用含时密度泛函理论获取主要稳定产物的荧光发射谱及振动分辨的发射谱。结果表明,在低速冲击下(冲... 为了理解含能材料微观起爆机理,利用自洽电荷紧束缚密度泛函理论结合多尺度冲击模拟技术研究了固相RDX晶体在冲击波加载下的分解过程,采用含时密度泛函理论获取主要稳定产物的荧光发射谱及振动分辨的发射谱。结果表明,在低速冲击下(冲击波速度≤8km/s),温度随时间上升缓慢且达到平衡后不超过1700K,RDX未完全引爆,初始分解反应源于N—NO_(2)键的断裂,模拟时长超过10ps后产物随时间变化趋于稳定,最终稳定产物以NO_(2)、NO和H_(2)O为主;在高速冲击下(冲击波速度≥9km/s),平衡温度和应力显著增加,RDX完全引爆,N—NO_(2)键受到高压抑制,初始分解反应源于C—H键和主环上C—N键的断裂,模拟时长超过3~5ps后产物随时间变化趋于稳定,最终稳定产物以N_(2)、CO和H_(2)O为主。模拟结果反映出固相RDX在冲击作用下初始起爆过程具有显著的分段特性。CN_(2)分子的电子从第二激发态(E=-4007.3eV)向基态(E=-4010.8eV)跃迁,发射谱线波长为354nm,摩尔吸收系数为7413934801dm 3/(mol·cm),并且随着温度的升高,发射光谱特征峰的波长基本不变,但谱线强度逐渐减弱。 展开更多
关键词 冲击动力学 RDX 初始反应机理 产物组分 发射光谱
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