分子钙钛矿含能材料DAP-4的制备及性能表征 被引量：2

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作者 陈康宇 宋小兰 +3 位作者 王毅 于志宏 寇勇 安崇伟 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期786-796,I0002,共12页

采用化学法合成了分子钙钛矿含能材料DAP-4,并采用扫描电镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和元素分析对DAP-4性能进行了表征;利用氧弹式量热仪和差示扫描量热仪(DSC)测试了DAP-... 采用化学法合成了分子钙钛矿含能材料DAP-4,并采用扫描电镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和元素分析对DAP-4性能进行了表征;利用氧弹式量热仪和差示扫描量热仪(DSC)测试了DAP-4的生成焓(ΔH f)及DAP-4的热分解性能,同时测试了其机械感度、爆轰性能和燃烧性能;将DAP-4应用于CMDB推进剂中,测试了其定容和定压燃烧性能。结果表明,DAP-4的生成焓为278.6 kJ/mol,升温速率20℃/min下的热分解峰温高达392.5℃,热分解活化能(E_(K))为247.2 kJ/mol,热爆炸临界温度(T_(b))达到631.6 K,远高于HMX的T_(b)值;DAP-4的撞击感度与TNT相近,摩擦感度与CL-20相近,爆速与RDX接近;DAP-4及其混合炸药的化学储能、作功能力和对金属的加速能力明显高于RDX和HMX,与CL-20持平。定容燃烧实验表明,含DAP-4的CMDB-1推进剂燃烧速率最快,燃烧压力最高,增压速率也最高。定压燃烧实验表明,CMDB-1的燃烧温度最高,达3501℃。 展开更多

关键词 分子钙钛矿含能材料 dap-4 生成焓 机械感度 爆轰性能 燃烧性能

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DAP-4@TNT含能复合物的制备及性能

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作者 席鹏 孙世岩 +1 位作者 尚宇 董军 《火炸药学报》 北大核心 2025年第7期617-622,I0001,共7页

为了研究高氯酸铵基分子钙钛矿型含能材料(H_(2)dabco)(NH_(4))(ClO_(4))_(3)(DAP-4)在混合炸药中的应用特性,利用喷雾造粒工艺制备了DAP-4@TNT含能复合物;采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌和结构进... 为了研究高氯酸铵基分子钙钛矿型含能材料(H_(2)dabco)(NH_(4))(ClO_(4))_(3)(DAP-4)在混合炸药中的应用特性,利用喷雾造粒工艺制备了DAP-4@TNT含能复合物;采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌和结构进行了表征,采用差示扫描量热仪(DSC)对比分析了DAP-4、TNT和DAP-4@TNT复合物的热分解特性,通过质谱(MS)和红外光谱技术获得了DAP-4@TNT复合物的热分解气体产物;测试了DAP-4@TNT复合物的机械感度,利用EXPLO5 V6.04.02软件计算了其爆轰性能,并与B炸药进行对比。结果表明,TNT包裹在DAP-4表面形成DAP-4@TNT含能复合物,二者在形成复合物的过程没有发生转晶,也没有新的晶体产生;DAP-4@TNT复合物中TNT和DAP-4热分解温度分别提高1.7、16.8℃,且分解速率降低,热稳定性增强;DAP-4@TNT复合物热分解产生的气体产物主要有:NH_(3)、H_(2)O、HCN、CO、HCl、CO_(2)、NO、NOCl,与B炸药相似;另外,DAP-4@TNT复合物的爆速、爆热、爆压及爆温分别为8510m/s、6376J/g、29.5GPa、4154K,优于B炸药,爆容为721L/kg,略低于B炸药。 展开更多

关键词 物理化学 dap-4@TNT复合物 嵌晶结构 钙钛矿含能材料 dap-4 爆轰能量

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分子钙钛矿含能材料(C_(6)N_(2)H_(14))(NH_(4))(ClO4)_(3)(DAP-4)在288~323 K下的各种溶剂中的溶解度

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作者 袁明羽 刘强强 +4 位作者 尚宇 周维 邹俐 高海翔 刘应乐 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1116-1123,共8页

溶解度是分子钙钛矿含能材料(C_(6)N_(2)H_(14))(NH_(4))(ClO4)_(3)(DAP-4)结晶工艺中的重要参数。本工作采用重量法研究了不同温度(288~323 K)下,DAP-4在不同溶剂(乙醇、乙酸乙酯、甲酸、去离子水、丙酮、环己烷、甲醇、乙腈、正丙醇)... 溶解度是分子钙钛矿含能材料(C_(6)N_(2)H_(14))(NH_(4))(ClO4)_(3)(DAP-4)结晶工艺中的重要参数。本工作采用重量法研究了不同温度(288~323 K)下,DAP-4在不同溶剂(乙醇、乙酸乙酯、甲酸、去离子水、丙酮、环己烷、甲醇、乙腈、正丙醇)中的溶解行为,并通过Apelblat方程和λh方程建立了溶解模型。基于固液平衡的热力学原理,利用Van´t Hoff方程得到了溶出热力学参数(ΔH_(d),ΔS_(d),ΔG_(d))。结果表明,DAP-4在水中的溶解度最大,在乙酸乙酯中的溶解度最小,其值在不同溶剂中的溶解度随温度的增加而增加;Apelblat方程拟合的溶解模型优于λh方程拟合的结果;热力学参数ΔH_(d),ΔS_(d)和ΔG_(d)的均为正值说明DAP-4的溶解属于非自发吸热的过程。 展开更多

关键词 溶解度 重量法 分子钙钛矿含能材料 溶解热力学参数

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分子钙钛矿含能材料氯酸铵三乙烯二铵的合成、结构与性能 被引量：1

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作者 于晨曦 叶乐 +2 位作者 方梓洛 张伟雄 陈小明 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1014-1019,共6页

分子钙钛矿含能材料作为一种新概念单质含能材料,可通过改变其离子组分而调控性能,为设计适用不同领域的实用火炸药提供新途径。氯酸铵具有强氧化性而常用作氧化剂,但其高吸湿性极大限制其应用范围。研究通过混合氯酸钠、氨水和三乙烯二... 分子钙钛矿含能材料作为一种新概念单质含能材料,可通过改变其离子组分而调控性能,为设计适用不同领域的实用火炸药提供新途径。氯酸铵具有强氧化性而常用作氧化剂,但其高吸湿性极大限制其应用范围。研究通过混合氯酸钠、氨水和三乙烯二胺(dabco)后进行酸化,获得了新的分子钙钛矿含能材料(H_(2)dabco)(NH_(4))(ClO_(3))_(3)(简称DAC-4)。X射线单晶衍射分析表明,DAC-4具有ABX_3型钙钛矿结构,属于立方Pm3m空间群,晶体学密度为1.86 g·cm^(-3)。DAC-4有较优异的理论爆轰性能,其爆热、爆速和爆压分别4.91 kJ·g^(-1)、8.43 km·s^(-1)和32.6 GPa。差热分析表明,DAC-4分解峰值温度为106℃,显著高于氯酸铵(75℃)。吸湿性实验表明,在相对湿度小于86%条件下存放近2个月,DAC-4基本不吸湿,最高增重仅0.18%,远低于氯酸铵(增重30%)。 展开更多

关键词 氯酸铵 分子钙钛矿含能材料 单质炸药 吸湿性 紧急保供

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钙钛矿含能材料DAP-4的制备工艺 被引量：5

5

作者 张梦瑶 倪德彬 +2 位作者 于国强 刘江 董璐阳 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期479-485,共7页

为了确定钙钛矿型含能材料DAP-4的最佳制备工艺,以六水三乙烯二胺、高氯酸铵、高氯酸为原料,首先通过单因素实验确定了对DAP-4产率影响较大的因素是高氯酸体积、去离子水体积和出料温度,影响较小的因素是反应时间和反应温度。以此为基础... 为了确定钙钛矿型含能材料DAP-4的最佳制备工艺,以六水三乙烯二胺、高氯酸铵、高氯酸为原料,首先通过单因素实验确定了对DAP-4产率影响较大的因素是高氯酸体积、去离子水体积和出料温度,影响较小的因素是反应时间和反应温度。以此为基础,通过设计三因素三水平正交试验确定了最佳制备工艺,并测得各个实验条件下DAP-4颗粒的粒度、热分解性能及感度。结果表明,各因素对DAP-4产率影响的大小顺序为:高氯酸体积=出料温度>去离子水体积;最佳制备工艺为:高氯酸体积(质量分数35%)为32.6mL(投料比为1:1:7.5),去离子水体积为125mL,出料温度为20℃,此条件下DAP-4的产率可达到95.9%;改变高氯酸体积、去离子水体积、出料温度等条件对DAP-4的形貌和粒度影响不大,粒径分布在50~90μm之间;不同工艺条件下合成的DAP-4样品表观活化能在175~217kJ/mol之间,撞击感度和静电感度均钝感。 展开更多

关键词 应用化学 钙钛矿含能材料 dap-4 正交试验 工艺优化

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微流控技术制备微米级DAP-4基含能复合微球及性能研究 被引量：3

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作者 李佳伟 李佳飞 +5 位作者 张东旭 薛志华 李柘嫱 雷金山 王晶禹 武碧栋 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期249-255,共7页

为提高分子钙钛矿含能材料(DAP-4)的装药工艺安全性,采用同轴型液滴微流控技术,改变黏结剂聚叠氮缩水甘油醚(GAP)和硝化纤维素(NC)的复合比例(占DAP-4质量的2%)实现了DAP-4基含能复合微球的球形化造粒。通过扫描电镜、X射线衍射仪、差... 为提高分子钙钛矿含能材料(DAP-4)的装药工艺安全性,采用同轴型液滴微流控技术,改变黏结剂聚叠氮缩水甘油醚(GAP)和硝化纤维素(NC)的复合比例(占DAP-4质量的2%)实现了DAP-4基含能复合微球的球形化造粒。通过扫描电镜、X射线衍射仪、差热扫描量热仪、热失重分析仪、高速摄影、撞击感度测试仪和摩擦感度测试仪等系统测试和分析了样品的宏微观形貌、晶体结构、热性能、燃烧性能、机械感度等。结果表明:黏结剂GAP与NC的比例为4∶1时,DAP-4基复合微球(GN41)的球形化效果最好;对DAP-4进行球形化造粒后不会改变其晶体结构,热分解峰温略有提前;DAP-4基复合微球的燃烧时间比原料有轻微延长,总体依然表现出非常平稳的持续燃烧,保留了其优异的燃烧性能;GN41微球在降低机械感度的同时显著改善了流动性,提高了装药工艺安全性。 展开更多

关键词 微流控 分子钙钛矿含能材料(dap-4) 微球 流散性 燃烧

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A2BO4型类钙钛矿材料中非化学计量氧的分子模拟

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作者 黄荣洲 郭为民 +1 位作者 乐志文 尹俊 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期169-176,共8页

A2BO4型类钙钛矿材料因其独特的物化性能,可应用于催化、固体氧化物燃料电池等领域。本文简要介绍了A2BO4型类钙钛矿材料的结构和非化学计量氧(δ)的研究方法,对材料的δ分子模拟研究进展进行了综述,重点介绍了材料非化学计量氧迁移、... A2BO4型类钙钛矿材料因其独特的物化性能,可应用于催化、固体氧化物燃料电池等领域。本文简要介绍了A2BO4型类钙钛矿材料的结构和非化学计量氧(δ)的研究方法,对材料的δ分子模拟研究进展进行了综述,重点介绍了材料非化学计量氧迁移、输运机制的分子模拟研究现状,包括未掺杂纯相、A位掺杂和B位掺杂A2BO4型类钙钛矿三类材料,同时也对该领域的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 A2BO4型类钙钛矿材料 非化学计量氧(δ) 分子模拟 输运 迁移 机制

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铝粉粒径和含量对Al/DAP-4热分解及燃烧过程的影响 被引量：4

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作者 李晓霞 胡双启 +2 位作者 曹雄 邓鹏 付玉平 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期62-68,共7页

以高氯酸铵基分子钙钛矿含能材料(DAP-4)为主体炸药,制备了Al/DAP-4复合体系,采用差热扫描量热法(DSC)和自主建立的燃烧测试方法,对DAP-4以及Al/DAP-4复合体系的热分解特性和燃烧过程进行了研究。结果表明,随着Al粉粒径减小以及添加量... 以高氯酸铵基分子钙钛矿含能材料(DAP-4)为主体炸药,制备了Al/DAP-4复合体系,采用差热扫描量热法(DSC)和自主建立的燃烧测试方法,对DAP-4以及Al/DAP-4复合体系的热分解特性和燃烧过程进行了研究。结果表明,随着Al粉粒径减小以及添加量的增加,对DAP-4热分解的峰值温度降低效果越明显,添加质量分数40%、粒径100 nm的Al使得DAP-4的热分解峰温降低了19.5℃,表明纳米级Al对DAP-4热分解具有较好的促进作用。开放性燃烧实验表明,微米级和纳米级Al粉均能提高DAP-4的燃烧剧烈程度,随着500 nm和10μm Al粉含量的增加,Al/DAP-4燃烧到达火焰前锋面所需时间(t r)和持续燃烧时间(t c)明显增加,添加质量分数40%、粒径100 nm的Al粉时,持续燃烧时间增益效果最为明显,是纯DAP-4燃烧时间的2.55倍。 展开更多

关键词 物理化学 分子钙钛矿 dap-4 Al粉 释能特性 热分解 燃烧

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5-(4-叠氮呋咱基)-[1,2,3]三唑[4,5-c]并呋咱内盐的合成、晶体结构及性能 被引量：2

9

作者 李亚南 王彬 +3 位作者 张红武 陈涛 胡建建 常佩 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期28-32,共5页

以3,4-二氨基呋咱为原料,经重氮化-叠氮化、氧化-环化等反应合成了一种新型无氢富氮含能材料5-(4-叠氮呋咱基)-[1,2,3]三唑[4,5-c]并呋咱内盐(AFTF);采用红外光谱、核磁共振、元素分析等方法表征了目标物的结构;获得了AFTF的单晶并进行... 以3,4-二氨基呋咱为原料,经重氮化-叠氮化、氧化-环化等反应合成了一种新型无氢富氮含能材料5-(4-叠氮呋咱基)-[1,2,3]三唑[4,5-c]并呋咱内盐(AFTF);采用红外光谱、核磁共振、元素分析等方法表征了目标物的结构;获得了AFTF的单晶并进行了晶体结构解析;采用DSC方法研究了AFTF的热稳定性,初步探讨了氧化-环化反应机理;采用Gaussian 09程序CBS-QB3方法计算了AFTF的固相生成热,基于晶体密度和固相生成热,利用EXPLO5爆轰软件预估了AFTF的爆轰性能。结果表明,化合物AFTF晶体为正交晶系,空间群为P 2(1)2(1)2(1),晶胞参数为:a=8.1782(17),b=8.6446(18),c=11.521(2),V=814.5(3)3,Z=4,μ=0.151 mm^-1,F(000)=440;AFTF的熔点为101.02℃,热分解温度为186.39℃;AFTF晶体密度为1.795 g/cm 3(296 K),氮含量为63.6%,理论爆速为8.982 km/s,爆压为33.5 GPa,生成热为1178.9 kJ/mol,爆热为6450.8 kJ/kg,表明AFTF是一种爆轰性能优良的无氢富氮高能量密度化合物,有望应用于高能推进剂或气体发生剂领域;低熔点特性有望使其作为熔铸炸药载体使用。 展开更多

关键词 有机化学 含能材料 呋咱类含能化合物 富氮高能量密度化合物 5-(4-叠氮呋咱基)-[1 2 3]三唑[4 5-c]并呋咱分子内盐(AFTF) 晶体结构 爆轰性能

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含能快递

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作者 严启龙(编译) 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期461-461,共1页

纳米亚稳态分子间复合含能材料的最新研究动态 1.中国工程物理研究院化工材料研究所设计和制备了三维层状Co3O4/Al基纳米含能材料。制备方法可分成如下步骤：a为纳米粒子组装成的纳米片层;b和c分别为纳米片层组装成三维空心微球;d为三... 纳米亚稳态分子间复合含能材料的最新研究动态 1.中国工程物理研究院化工材料研究所设计和制备了三维层状Co3O4/Al基纳米含能材料。制备方法可分成如下步骤：a为纳米粒子组装成的纳米片层;b和c分别为纳米片层组装成三维空心微球;d为三维多孔空心微球热处理;e为Al沉积在三维多孔中空Co3O4上,形成Co3O4/Al基纳米亚稳态分子间复合含能材料。 展开更多

关键词 中国工程物理研究院 纳米粒子 含能材料 制备方法 空心微球 CO3O4 化工材料 分子间

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耐高温起爆药高氯酸-三乙烯二胺合铵的性能表征

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作者 张梦瑶 倪德彬 +3 位作者 彭加斌 于国强 陈丽 刘江 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1010-1015,I0002,共7页

以三乙烯二胺、高氯酸铵、高氯酸为原料合成了高氯酸-三乙烯二胺合铵(DAP-4);采用元素分析、扫描电镜、X射线衍射对该化合物的结构进行了表征,采用DSC、TG等对其物理性能、热性能、感度性能、安定性、爆热、比容、起爆性能、相容性等进... 以三乙烯二胺、高氯酸铵、高氯酸为原料合成了高氯酸-三乙烯二胺合铵(DAP-4);采用元素分析、扫描电镜、X射线衍射对该化合物的结构进行了表征,采用DSC、TG等对其物理性能、热性能、感度性能、安定性、爆热、比容、起爆性能、相容性等进行了测试和评估。结果表明,DAP-4密度为1.839g/cm^(3),晶体密度为1.923g/cm^(3);吸湿性和耐热性均较好;真空安定性合格;撞击感度为21.5cm,摩擦感度为56%,火焰感度为7.8cm,热丝感度为527.0mA,静电不发火,安全性较好;爆热为6194J/g;250mg的DAP-4能够起爆RDX;DAP-4与TNT、PYX、KClO_(4)、XM-19镍基合金均相容,与RDX、HNS、T10钢、0Cr18Ni9不锈钢、B19M白铜、5A02铝材、2A12-T4铝材、黄铜、铁镍钴玻封合金均不相容。 展开更多

关键词 应用化学 高氯酸-三乙烯二胺合铵 dap-4 耐高温起爆药 钙钛矿含能材料 耐热炸药

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