含能材料的相变研究进展

回顾了通常含能材料相变的相关研究方法,介绍了常用的热分析、超高压和冲击加载的实验技术以及多种第一性原理和分子动力学理论模拟研究方法及其适用范围,归纳了硝胺类、硝基类、硝酸酯类、唑类与呋咱类以及笼型的常见含能材料在高温高压下的多种相结构,总结了上述含能材料(包括部分混合炸药)在不同相中的分子构型和晶体结构和部分材料在静态与冲击加载条件下的相变特征和相应的相分布,综述了对热门含能材料进行的高精度理论模拟研究所揭示的相变机制。发现部分有复杂相变机制的含能材料的相变点研究结果不一致,一些报道给出的太安炸药(PETN)的部分相的晶体结构和分子结构不一致。大量相变的深层次理论机理揭示不足,其中混合炸药相变的微观机理鲜有涉及。

高温高压下CL-20的晶格参数和力学性能理论模拟

利用分子动力学结合COMPASS力场方法研究高能含能材料六硝基六氮杂异伍兹烷。模拟室温下ε晶相CL-20在0~10GPa压强区间,α晶相、β晶相和γ晶相CL-20在0~20GPa压强区间的晶格参数和弹性常数。同时还模拟了室压下CL-20在100~500K温度区间的晶格参数和弹性常数。对于自然状态下最稳定的ε晶相CL-20,我们模拟得到的晶格常数、晶胞体积-压强关系和弹性常数理论结果和实验数据非常吻合。所以对其它晶相CL-20模拟结果的准确性提供了佐证。理论预测CL-20在不同温度和压强下的晶格常数和力学性能对于工程应用具有积极的指导意义。

金属化含能材料反应特性分析

金属化含能材料因金属与含能材料的分解产物发生二次反应释放出大量的热,在炸药、推进剂、发动机的燃料等领域广泛应用。阐述了镁、铝、硼等金属化含能材料中金属和含能材料的反应特性研究及其应用前景。今后应加强基础理论研究,研究金属化含能材料中金属的钝化机理、钝化层的形成对含能材料反应的影响,获得其能量释放的时间-空间分布,为金属化含能材料的应用提供科学依据。