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CL-20/HMX共晶与共混物的分子动力学模拟
被引量:
16
1
作者
陶俊
王晓峰
+3 位作者
赵省向
刁小强
王彩玲
韩仲熙
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期324-330,共7页
为比较六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝胺(HMX)的共晶与共混物的性能,分别构建了CL-20∶HMX摩尔比为2∶1的共晶结构及共混物结构。用分子动力学(MD)方法模拟了CL-20/HMX的共晶体系及共混体系的力学性能、结构稳定性及径向...
为比较六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝胺(HMX)的共晶与共混物的性能,分别构建了CL-20∶HMX摩尔比为2∶1的共晶结构及共混物结构。用分子动力学(MD)方法模拟了CL-20/HMX的共晶体系及共混体系的力学性能、结构稳定性及径向分布函数。模拟及计算结果表明:CL-20/HMX共晶工艺能显著改善体系的抗形变能力及延展性。共晶结构的弹性模量要显著大于共混结构。最大键长(L_(max))的排序为:CL-20/HMX共混>ε-CL-20>β-HMX>CL-20/HMX共晶。以范德华力为主的作用力"敏化"了CL-20/HMX共混体系的结构。CL-20/HMX共晶结构的内聚能密度(CED)值要远远大于CL-20/HMX共混结构的CED值。CL-20/HMX共晶体系中存在着长度相对较短CH…O氢键导致其感度较低。
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关键词
六
硝基
六
氮
杂
异
戊兹
烷
(
cl-
20
)
环
四
甲基
四
硝胺
(
hmx
)
力学性能
共晶
共混物
氢键
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职称材料
CL-20/HMX无规作用及共晶作用的理论计算
被引量:
5
2
作者
陶俊
王晓峰
+5 位作者
赵省向
韩仲熙
李文红
王彩玲
黄亚峰
方伟
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期50-55,共6页
为了对比六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝铵(HMX)炸药分子间的无规作用及共晶作用,基于密度泛函理论(DFT),在B3LYP方法上使用6-311++G(d,p)基组优化得到了4种CL-20/HMX无规构型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),对4种无规构型的几何结构、...
为了对比六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝铵(HMX)炸药分子间的无规作用及共晶作用,基于密度泛函理论(DFT),在B3LYP方法上使用6-311++G(d,p)基组优化得到了4种CL-20/HMX无规构型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),对4种无规构型的几何结构、静电势、能量及电子密度拓扑进行了分析;利用分子动力学方法计算了共晶结构中H原子和O原子的径向分布函数;计算了不同摩尔比CL-20/HMX共晶的密度及爆速。结果表明,4种CL-20/HMX的无规构型存在氢键相互作用,氢键键长在0.274 2~0.296 4nm之间;4种无规构型的稳定性排序为:Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,构型的稳定性主要取决于氢键的数量和键长;4种无规构型在键临界点BCP处的电子密度ρ(r)大小排序为:Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,CL-20和HMX分子之间不仅存在H…O以及H…N形式的氢键相互作用,还存在N…O和C…O形式的范德华作用;共晶结构中CL-20与HMX的相互作用主要有氢键和强范德华力,氢键键长为0.22nm;CL-20/HMX共晶(摩尔比2∶1)的理论密度为2.003g/cm^3,理论爆速为9 608m/s。
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关键词
六
硝基
六
氮
杂
异
戊兹
烷
cl-
20
环
四
甲基
四
硝铵
hmx
共晶
分子间作用
密度泛函理论
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职称材料
CL-20/HMX共晶THz光谱的理论研究
被引量:
2
3
作者
安青
段晓惠
+1 位作者
施璐
裴重华
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期533-539,共7页
通过共晶的方式来改善炸药的性能已成为含能材料领域的研究热点,共晶炸药的形成主要依赖异相分子间相互作用,而这些相互作用的能级跃迁正好位于太赫兹(THz)谱的检测范围。以六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝胺(HMX)共晶作为...
通过共晶的方式来改善炸药的性能已成为含能材料领域的研究热点,共晶炸药的形成主要依赖异相分子间相互作用,而这些相互作用的能级跃迁正好位于太赫兹(THz)谱的检测范围。以六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝胺(HMX)共晶作为模型体系,采用分子动力学与量子力学相结合的方法,对共晶组分HMX和CL-20以及CL-20/HMX共晶的THz光谱进行了理论研究,对特征峰进行了振动模式的指认和分析,确认了不同分子间相互作用在THz谱上的响应。结果表明,与共晶单体CL-20和HMX相比,CL-20/HMX共晶出现了新的特征吸收峰,分别位于0.23,0.49,1.1,1.47,1.73,2.27 THz处。其中,1.1,1.47,1.73 THz处的吸收峰均由分子间C—H…O氢键引起,而1.73 THz处的吸收峰主要指配为异相分子间氢键。
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关键词
六
硝基
六
氮
杂
异
伍兹
烷/
环
四
亚
甲基
四
硝胺
(
cl-
20
/hmx
)
共晶
太赫兹光谱
氢键
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职称材料
CL-20/RDX共晶炸药的制备与性能测试
被引量:
9
4
作者
杭贵云
余文力
+2 位作者
王涛
王金涛
沈慧铭
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期484-488,共5页
为了研究六硝基六氮杂异伍兹烷/环三亚甲基三硝胺(CL-20/RDX)共晶炸药的性能,采用喷雾干燥法制备了质量比为1∶1的CL-20/RDX共晶炸药;通过扫描电镜(SEM)观察了共晶炸药的形貌;采用粉末X-射线衍射法与红外光谱法测试了共晶炸药的结构;采...
为了研究六硝基六氮杂异伍兹烷/环三亚甲基三硝胺(CL-20/RDX)共晶炸药的性能,采用喷雾干燥法制备了质量比为1∶1的CL-20/RDX共晶炸药;通过扫描电镜(SEM)观察了共晶炸药的形貌;采用粉末X-射线衍射法与红外光谱法测试了共晶炸药的结构;采用差示扫描量热法(DSC)测试了共晶炸药的热性能;通过感度实验分别测试了共晶炸药的撞击感度与摩擦感度。结果表明,CL-20/RDX共晶呈球形,粒径在1~5μm;CL-20/RDX共晶的衍射图与CL-20和RDX的衍射图均不完全相同,衍射峰有明显的位移;CL-20/RDX共晶炸药的热分解温度为222.8℃,比CL-20低30℃左右,比RDX低20℃左右,说明共晶的生成对其热性能有较大影响;CL-20/RDX共晶炸药的撞击感度为76%,特性落高为26.9cm,摩擦感度为64%,其机械感度较CL-20有大幅降低,表明共晶炸药的感度显著降低,安全性能得到明显提高,进一步说明共晶在含能材料改性和降感方面的优势。
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关键词
物理化学
共晶
六
硝基
六
氮
杂
异
伍兹
烷/
环
三
亚
甲基
三
硝胺
(
cl-
20/
RDX)
共晶
炸药
喷雾干燥法
晶体形貌
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职称材料
题名
CL-20/HMX共晶与共混物的分子动力学模拟
被引量:
16
1
作者
陶俊
王晓峰
赵省向
刁小强
王彩玲
韩仲熙
机构
西安近代化学研究所
出处
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期324-330,共7页
基金
国防科工委基础产品创新计划火炸药科研专项
文摘
为比较六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝胺(HMX)的共晶与共混物的性能,分别构建了CL-20∶HMX摩尔比为2∶1的共晶结构及共混物结构。用分子动力学(MD)方法模拟了CL-20/HMX的共晶体系及共混体系的力学性能、结构稳定性及径向分布函数。模拟及计算结果表明:CL-20/HMX共晶工艺能显著改善体系的抗形变能力及延展性。共晶结构的弹性模量要显著大于共混结构。最大键长(L_(max))的排序为:CL-20/HMX共混>ε-CL-20>β-HMX>CL-20/HMX共晶。以范德华力为主的作用力"敏化"了CL-20/HMX共混体系的结构。CL-20/HMX共晶结构的内聚能密度(CED)值要远远大于CL-20/HMX共混结构的CED值。CL-20/HMX共晶体系中存在着长度相对较短CH…O氢键导致其感度较低。
关键词
六
硝基
六
氮
杂
异
戊兹
烷
(
cl-
20
)
环
四
甲基
四
硝胺
(
hmx
)
力学性能
共晶
共混物
氢键
Keywords
hexanitrohexaazaisowurtzitane (
cl-
20
)
cyclotetramethylenete-tranitramine (
hmx
)
mechanical properties
struc-ture stability
hydrogen bond
分类号
TQ560.1 [化学工程—炸药化工]
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职称材料
题名
CL-20/HMX无规作用及共晶作用的理论计算
被引量:
5
2
作者
陶俊
王晓峰
赵省向
韩仲熙
李文红
王彩玲
黄亚峰
方伟
机构
西安近代化学研究所
出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期50-55,共6页
文摘
为了对比六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝铵(HMX)炸药分子间的无规作用及共晶作用,基于密度泛函理论(DFT),在B3LYP方法上使用6-311++G(d,p)基组优化得到了4种CL-20/HMX无规构型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),对4种无规构型的几何结构、静电势、能量及电子密度拓扑进行了分析;利用分子动力学方法计算了共晶结构中H原子和O原子的径向分布函数;计算了不同摩尔比CL-20/HMX共晶的密度及爆速。结果表明,4种CL-20/HMX的无规构型存在氢键相互作用,氢键键长在0.274 2~0.296 4nm之间;4种无规构型的稳定性排序为:Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,构型的稳定性主要取决于氢键的数量和键长;4种无规构型在键临界点BCP处的电子密度ρ(r)大小排序为:Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,CL-20和HMX分子之间不仅存在H…O以及H…N形式的氢键相互作用,还存在N…O和C…O形式的范德华作用;共晶结构中CL-20与HMX的相互作用主要有氢键和强范德华力,氢键键长为0.22nm;CL-20/HMX共晶(摩尔比2∶1)的理论密度为2.003g/cm^3,理论爆速为9 608m/s。
关键词
六
硝基
六
氮
杂
异
戊兹
烷
cl-
20
环
四
甲基
四
硝铵
hmx
共晶
分子间作用
密度泛函理论
Keywords
hexanitrohexaazaisowurtzitane
C L - 2 0
cyclotetramethylenete-tranitramine
H M X
co-crystal
inter- moleuclar interaction
density fuctional theory
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
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职称材料
题名
CL-20/HMX共晶THz光谱的理论研究
被引量:
2
3
作者
安青
段晓惠
施璐
裴重华
机构
西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地
出处
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期533-539,共7页
基金
国家自然科学基金资助(11572270)
文摘
通过共晶的方式来改善炸药的性能已成为含能材料领域的研究热点,共晶炸药的形成主要依赖异相分子间相互作用,而这些相互作用的能级跃迁正好位于太赫兹(THz)谱的检测范围。以六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/环四亚甲基四硝胺(HMX)共晶作为模型体系,采用分子动力学与量子力学相结合的方法,对共晶组分HMX和CL-20以及CL-20/HMX共晶的THz光谱进行了理论研究,对特征峰进行了振动模式的指认和分析,确认了不同分子间相互作用在THz谱上的响应。结果表明,与共晶单体CL-20和HMX相比,CL-20/HMX共晶出现了新的特征吸收峰,分别位于0.23,0.49,1.1,1.47,1.73,2.27 THz处。其中,1.1,1.47,1.73 THz处的吸收峰均由分子间C—H…O氢键引起,而1.73 THz处的吸收峰主要指配为异相分子间氢键。
关键词
六
硝基
六
氮
杂
异
伍兹
烷/
环
四
亚
甲基
四
硝胺
(
cl-
20
/hmx
)
共晶
太赫兹光谱
氢键
Keywords
hexanitrohexaazaisowurtzitane(
cl-
20
)/cyclotetramethylenete-tranitramine(
hmx
) cocrystal
Terahertz(THz) spectrunhydrogen bond
分类号
TQ560.1 [化学工程—炸药化工]
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职称材料
题名
CL-20/RDX共晶炸药的制备与性能测试
被引量:
9
4
作者
杭贵云
余文力
王涛
王金涛
沈慧铭
机构
火箭军工程大学
出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期484-488,共5页
基金
陕西省高校科协青年人才托举计划资助项目(No.20200604)。
文摘
为了研究六硝基六氮杂异伍兹烷/环三亚甲基三硝胺(CL-20/RDX)共晶炸药的性能,采用喷雾干燥法制备了质量比为1∶1的CL-20/RDX共晶炸药;通过扫描电镜(SEM)观察了共晶炸药的形貌;采用粉末X-射线衍射法与红外光谱法测试了共晶炸药的结构;采用差示扫描量热法(DSC)测试了共晶炸药的热性能;通过感度实验分别测试了共晶炸药的撞击感度与摩擦感度。结果表明,CL-20/RDX共晶呈球形,粒径在1~5μm;CL-20/RDX共晶的衍射图与CL-20和RDX的衍射图均不完全相同,衍射峰有明显的位移;CL-20/RDX共晶炸药的热分解温度为222.8℃,比CL-20低30℃左右,比RDX低20℃左右,说明共晶的生成对其热性能有较大影响;CL-20/RDX共晶炸药的撞击感度为76%,特性落高为26.9cm,摩擦感度为64%,其机械感度较CL-20有大幅降低,表明共晶炸药的感度显著降低,安全性能得到明显提高,进一步说明共晶在含能材料改性和降感方面的优势。
关键词
物理化学
共晶
六
硝基
六
氮
杂
异
伍兹
烷/
环
三
亚
甲基
三
硝胺
(
cl-
20/
RDX)
共晶
炸药
喷雾干燥法
晶体形貌
Keywords
physical chemistry
cocrystal
hexanitrohexaazaisowurtzitane/cyclotrimethylenetrinitramine(
cl-
20/
RDX)cocrystal explosive
spray drying method
crystal morphology
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
O641 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CL-20/HMX共晶与共混物的分子动力学模拟
陶俊
王晓峰
赵省向
刁小强
王彩玲
韩仲熙
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
16
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职称材料
2
CL-20/HMX无规作用及共晶作用的理论计算
陶俊
王晓峰
赵省向
韩仲熙
李文红
王彩玲
黄亚峰
方伟
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
3
CL-20/HMX共晶THz光谱的理论研究
安青
段晓惠
施璐
裴重华
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
4
CL-20/RDX共晶炸药的制备与性能测试
杭贵云
余文力
王涛
王金涛
沈慧铭
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
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