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DNTF/CL-20双组元体系热分解特性及机理研究 被引量:1
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作者 周静静 祝艳龙 +5 位作者 黄蒙 安静 周静 蒙君煚 丁黎 常海 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期893-899,共7页
六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)基熔铸炸药中应用前景广阔,从实验分析和动力学模拟两方面入手,研究了DNTF/CL-20双组元体系(1∶1,质量比)热分解特性及机理。采用高压差示扫描量热(PDSC)技术考察了双组元... 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)基熔铸炸药中应用前景广阔,从实验分析和动力学模拟两方面入手,研究了DNTF/CL-20双组元体系(1∶1,质量比)热分解特性及机理。采用高压差示扫描量热(PDSC)技术考察了双组元体系的热分解特性,并通过Kissinger方程得到了其热分解动力学参数;采用同步热分析-红外-质谱(TG/DSC-FTIR-MS)联用技术研究了双组元体系热分解产物的组成及种类,推测了其热分解机理;采用耐驰热动力学软件获得了1.0 MPa下双组元体系的热分解动力学参数。结果表明:DNTF/CL-20双组元体系在1.0 MPa下的热分解过程中,CL-20会因低共熔导致分解峰温降低,产生的气相产物会促进DNTF的分解,进而引起其峰温前移;DNTF/CL-20双组元体系热分解的初始步骤为CL-20中的N—NO_(2)断裂,产生具有催化作用的气相分子,致使其笼状结构裂解,并引起DNTF的呋咱环和氧化呋咱环于N—O键处断裂,最终生成后续生成NO、CO、CO_(2)、N_(2)O、H_(2)O、NH_(3)、NO_(2)等小分子产物。另外,借助动力学模拟验证了对该机理的推测,为DNTF/CL-20双组元体系热分解释能规律的研究提供了理论基础,并对未来CL-20应用于DNTF基熔铸炸药提供了数据参考。 展开更多
关键词 DNTF/CL-20 高能量密度含能材料 熔铸炸药 热分解 分解机理 动力学模拟
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压力作用下DNTF的热分解动力学及机理研究
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作者 周静静 祝艳龙 +5 位作者 黄蒙 安静 周静 禄旭 丁黎 常海 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期581-587,共7页
为了研究压力对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热分解的影响机制,从实验测试分析和动力学模拟两方面探究了不同压力下DNTF的热分解特性和分解机理。采用高压差示扫描量热(PDSC)技术在0.1、1.0、2.0、4.0、6.0 MPa下考察了DNTF的热分解... 为了研究压力对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热分解的影响机制,从实验测试分析和动力学模拟两方面探究了不同压力下DNTF的热分解特性和分解机理。采用高压差示扫描量热(PDSC)技术在0.1、1.0、2.0、4.0、6.0 MPa下考察了DNTF的热分解特性,并通过Kissinger方程得到了其热分解动力学参数;采用同步热分析-红外-质谱(TG/DSC-FTIR-MS)联用技术研究了DNTF的热分解产物组成及种类,推测了DNTF的热分解机理;采用耐驰热动力学软件获得了不同压力下DNTF的热分解动力学参数。结果表明:压力增大时,DNTF的分解峰温会略向高温方向移动,热分解气相产物对凝聚相产物分解的促进作用更加显著;DNTF在热分解过程中环内N—O键先断裂,产生具有催化作用的气态氮氧化物(NO、N_(2)O),经自催化反应使C—NO_(2)键断裂、呋咱环碎片和氧化呋咱环碎片进一步分解,生成CO_(2)、NO、NO_(2)及N_(2)O等气态小分子,并借助动力学模拟验证了对DNTF热分解机理的推测。 展开更多
关键词 DNTF 高能量密度含能材料 氧化剂 压力 分子动力学模拟 热分解 分解机理
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多硝基3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的合成与性能 被引量:2
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作者 杨童童 刘洋 +2 位作者 侯晓文 孟子晖 徐志斌 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期657-663,I0008,共8页
为了探索三氟甲基对含能材料性能的影响,以偕二氨基六氟丙烷和乙二醛为原料构建了氮杂稠环类含能材料的硝化前体——3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,通过改进的合成路线,用发烟硝酸多步硝化分别得到2,6-二硝基-3,3... 为了探索三氟甲基对含能材料性能的影响,以偕二氨基六氟丙烷和乙二醛为原料构建了氮杂稠环类含能材料的硝化前体——3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,通过改进的合成路线,用发烟硝酸多步硝化分别得到2,6-二硝基-3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(4)、2,4,6-三硝基-3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(5)和2,4,6,8-四硝基6-3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(6)。利用核磁共振氢谱、碳谱和氮谱表征了产物结构;采用排惰性气体法测试了三种硝化产物的密度,其中6的密度最大,高达2.08 g·cm^-3;分别用落锤升降法和BAM法测得三种产物的撞击感度均大于30 J、摩擦感度均大于360 N;热重-微商热重(TG-DTG)分析发现三种产物的质量损失均大于90%,其热稳定性随硝基的增加而下降;利用Gaussian 09计算包,通过Monte-Carlo统计学方法以及Kamlet-Jacbos方程和VLW爆轰产物状态方程等理论模型预估了产物的爆速、爆压,其中化合物6的爆速为11937 m·s^-1,爆压为74.3 GPa。与四硝基甘脲(TNGU)的性能及感度对比发现,在含能材料的分子结构中引入具有更高密度和更大电负性的三氟甲基,可在维持较高密度和良好爆轰性能的同时降低感度。 展开更多
关键词 高能量密度化合物 能材料 偕二氨基六氟丙烷 氮杂环 2 4 6 8-四硝基3 3 7 7-四(三氟甲基)-2 4 6 8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷
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