基于咪唑并[4,5-d]哒嗪设计潜在高能量密度化合物

为了开发新型高能量密度材料,以咪唑并[4,5-d]哒嗪为环骨架结构设计出10种咪唑并[4,5-d]哒嗪衍生物,采用密度泛函理论(DFT)在B3PW91/6-31G(d, p)水平下,对咪唑并[4,5-d]哒嗪衍生物的分子结构稳定性和爆轰性能进行了系统的理论研究。结果表明:分子结构稳定性由密度修饰基团和能量修饰基团共同作用;-OH和-CF(NO2)2对目标化合物的密度提升效果最显著;-NH_(2)对目标化合物的生成焓提升效果最为显著;-C(NO_(2))_(3)能够最大限度的提高目标化合物的爆轰性能,但同时会显著降低最弱键键离解能。咪唑并[4,5-d]哒嗪衍生物的理论密度为1.8~2.1 g·cm^(-3),固相生成焓为-310~410 kJ·mol^(-1),爆速为8.0~9.5 km·s^(-1),爆压为29.5~42.5 GPa,最弱键离解能为100~270 kJ·mol^(-1)。综合考虑爆轰性能和分子结构稳定性,推荐B3和C3为潜在高能量密度化合物候选物。

高能量密度氮的研究进展

氮在常压下是非常稳定的元素,以氮气分子形式存在。研究发现,氮在高温高压下能够形成聚合结构,这种结构具有极高的能量密度,而且分解产物为无污染的氮气,从应用角度上看,它能够作为新型环保高能量密度材料。随后,人们对其进行了大量的研究,得到了氮在高压条件下的相图,并且合成出立方偏转氮、层状聚合氮等结构。然而,纯氮聚合结构的合成条件比较严苛,在常压下很难保存。人们又转向分子结构氮和惰性气体氮化物等,希望能够得到常压下稳定的高能量密度氮结构。为此,针对目前高能量密度氮的理论和实验进展进行了简要的介绍,并对未来高能量密度氮的发展方向进行了探讨。

基于噁三唑设计潜在高能量密度化合物

以1,2,3,4-噁三唑和1,2,3,5-噁三唑为框架,引入硝基、硝氨基、三硝基甲基等含能基团,设计了A、B两组噁三唑类含能化合物,以三唑设计C组对照组化合物进行对比;采用密度泛函方法B3PW91/6-31G(d,p)基组,优化了化合物的几何结构,计算了化合物的密度、生成焓、氧平衡、爆速、爆压和感度等相关性能参数。计算结果表明,噁三唑类化合物的爆轰性能优良,密度、爆速、爆压等均超过三唑类含能化合物,有6种化合物的密度在1.90g/cm^(3)以上,爆速在9.0km/s以上,爆压在40GPa以上;基团—CNF_(2)(NO_(2))_(2)、—CF(NO_(2))_(2)、—C(NO_(2))_(3)对密度、爆速和爆压贡献大,以噁三唑为框架加以—CNF_(2)(NO_(2))_(2)、—CF(NO_(2))_(2)、—C(NO_(2))_(3)构建的化合物均达到了高能量密度化合物的要求,有望成为性能优良的高能量密度化合物。

高能量密度化合物CL-20、DNTF和ADN在高能发射药中的应用

为将高能量密度化合物在高能高燃速发射药中得到更好地应用，通过密闭爆发器、真空安定性试验，研究了3种高能量密度化合物CL-20、DNTF和ADN对高能硝胺发射药RGD7A相容性、能量、燃烧行为的影响。结果表明，CL-20和DNTF与硝胺发射药的相容性良好，能使硝胺发射药能量和密度提高；40～240MPa下，含CL-20、DNTF硝胺发射药的燃速加快，燃速压力指数增大。

高能量密度化合物CL-20的合成和制备工艺进展

回顾了高能量密度化合物CL-20问世20年来合成和制备工艺进展;介绍了缩合、脱苄、硝解、转晶四步法的研究成果,评述了合成CL-20的三步法新工艺。该工艺采用其他伯胺替代苄胺,与α,β-二羰基衍生物缩合后直接硝解,省去了氢解的步骤,工艺相对简单,成本有可能降低。

国外高能量密度化合物研究新进展

详细介绍了国外有关六硝基六氮杂异伍兹烷、八硝基立方烷、3,3’ 二硝基 4 ,4’ 氧化偶氮呋咱和N+

新型高能量密度化合物双环-HMX的合成、性质和应用研究进展

详细介绍了新型高能量密度化合物双环–HMX的制备工艺及其进展,其关键技术是选择适宜的硝化剂。同时详细叙述了双环–HMX的结构、性质及影响因素。此外,还介绍了双环–HMX在双基推进剂和塑基炸药(PBXs)中的应用情况。

哌嗪化学的研究 第Ⅰ报哌嗪系列高能量密度化合物合成研究进展

二甲酰基-四羟基哌嗪(DFTHP)是合成含能化合物、环硝胺化合物的重要前体化合物。本文综述了DFTHP系列高能量密度化合物(HEDC)合成研究的现状,指出该系列化合物的合成研究可分为三个阶段——哌嗪缩合反应、哌嗪稠环化反应和哌嗪的笼形化反应。六硝基六氮杂三环十二烷二酮(HHTDD)和六硝基六氮杂三环十四烷并双氧化呋咱(HHTTD)是稠环硝胺化合物中的典型代表;4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂异伍兹烷(TEX)是笼形硝胺化合物中的典型代表。

部分新型高能量密度材料的国内研究进展

综述了DNTF、ADN、TNAZ、FOX-12、FOX-7五种新型高能量密度材料的国内研究现状,介绍了它们的合成路线、物理化学与爆轰性能、相容性以及在火炸药配方中应用,为促进上述典型高能量密度材料的应用提供了必要的参考数据。指出DNTF在混合炸药、爆炸网络中有较好的性能,可用作推进剂的氧化剂;ADN可用作低特征信号推进剂的高能氧化剂;TNAZ可用于熔铸炸药和发射药中;FOX-12、FOX-7是不敏感弹药的候选组分。附参考文献24篇。

高能量密度材料3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱性能及应用研究

3 ,4 二硝基呋咱基氧化呋咱 (DNTF)是一种新型高能量密度材料 ,通过对其理化、爆轰性能研究 ,证明其各项性能优于奥克托今 (HMX)而接近六硝基六氮杂异全兹烷 (CL - 2 0 ) .DNTF能量高、熔点低、热安定性良好、感度适中 ,适于在推进剂、战斗部装药及爆炸网络中应用。另外 ,DNTF能与梯恩梯 (TNT)形成低共熔物 ,可以调配成不同熔点、不同能量要求的液相载体 。

高能量密度材料1,3,3-三硝基氮杂环丁烷研究进展

介绍了新型高能量密度材料1,3,3 三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)的合成、物化性能、爆轰性能、安全性、热分解机理及其应用研究的进展,并对其应用前景进行了展望。

新型高能量密度材料DNTF的热分解特性

通过DSC、TG研究了DNTF及DNTF与催化剂体系的热分解,分析了不同压力条件下DNTF的分解特性及分解规律。结果表明,在压力升高时,DNTF的熔融吸热峰温几乎不变,但其主要放热分解峰温在2M Pa以后向高温方向移动,分解反应变得较为剧烈,与常压相比,分解放热明显增加,且随着压力增加,主分解峰后的二次分解渐渐明显。在压力作用下,分解气相产物加强了对凝聚相产物的催化作用,出现了二次分解。计算了分解过程的动力学参数,DNTF在常压与2M Pa压力下分解动力学参数变化很大,常压下Ea=58.8 kJ/m o l,lnA=1.08-s 1;2M Pa下Ea=205.1 kJ/m o l,lnA=33.64 s-1;说明高压下的分解规律发生了变化。讨论了压力及催化剂对DNTF热分解过程的影响。

高能量密度燃料HDF-1与金属材料的相容性

研究了高能量密度燃料HDF 1在贮存使用过程中与可能接触到的金属材料的相互影响。通过升温加速的实验方法 ,考察了燃料对金属表面的影响以及金属材料对燃料氧化的影响。结果表明 ,HDF 1对钛、铝金属表面无影响 ,对铜表面的影响小于 3 #航空煤油 (RP 3 ) ;铝、钛、铝镍合金对燃料体系无影响 ,而铜、铁对燃料氧化具有明显的催化作用 ,进一步研究表明 ,铁具有更强的作用效果。通过对照实验发现HDF 1与金属材料的相容性优于RP 3。

一种高能量密度材料DNTF的低成本制备技术

获得综合性能优良的新型高能量密度材料一直是含能材料合成工作者追求的主要目标之一。自六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）[1],1,3,3-三硝基氮杂环丁烷（TNAZ）[2]和二硝酰胺铵（ADN）[3]等高能量密度材料问世以来,3,4-二（硝基呋咱基）氧化呋咱（DNTF）[4-6]是又一具有潜在应用前景的新型高能量密度材料。它具有以下特点：密度1.937g·cm-3;

高能量密度锂离子电池电极材料研究进展

高能量密度的电极活性材料是提高电芯能量密度的关键。提高锂离子电池能量密度的途径主要包括开发高比容量正负极材料和高放电电压平台正极材料。本研究综述了几种典型的具有高能量密度锂离子电池正、负极材料的最新研究进展,包括多电子反应、富锂、聚阴离子和镍锰酸锂正极材料以及硬碳、硅基和锡基负极材料,介绍了各种材料的特点和电化学性能,重点阐述了制备这些材料的典型方法和进展,并展望了高能量密度锂离子电池的发展方向和应用前景。

高能量密度材料的发展及对策

使用能量比HMX更高的炸药对武器系统的发展至关重要，但以一NO2基为致爆基团的CHNO类炸药的能量极限只比HMX高约30％。多氮化合物的能量可望比HMX提高数倍；金属氢的能量比HMX高1～2个量级，建议开展理论和实验研究。基于核技术的超高能量密度材料，如若研制成功，将使战略、战术武器和空间技术发生革命性变化，建议制定规划，立即开始基础性研究。

高能量密度材料1,3,3-三硝基氮杂环丁烷研究进展

介绍了1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)几种常用制备方法,并分析比较了这些方法的优缺点,认为以硝基甲烷为原料合成TNAZ为较好的工艺路线。同时对TNAZ的应用研究进行了综述,主要介绍了TNAZ近年来在军事(包括发射药、高能熔铸炸药及推进剂等)和民用(包括汽车安全气囊和灭火设备)领域的应用研究进展。

高能量密度材料分子设计——基于量子化学计算爆速和爆压

基于量子化学方法全优化分子几何构型，求得分子平均摩尔体积(V^-)和化合物的理论密度(ρ)以及生成热(△Hf)，进而可按Kamlet方程估算炸药的爆速(D)和爆压(p)。以氮杂环和有机笼状化合物为例，证实了该理论方法的可靠性。发现随环增大和羰基的引入，氮杂环类的ρ、D和p值增加。对于系列多硝基金刚烷，含相等硝基数(n)的同分异构体的ρ、D和P值相差不大；随硝基数n的增加，其ρ、D和p明显增大；当n≥7时，可能成为高能量密度化合物。

高能量密度材料

简述国外高能量密度材料研究计划及其在推进剂、炸药等领域的军事应用进展。

高能量密度锂离子电池正极材料镍钴铝酸锂(NCA)技术及产业发展现状

经历了50多年来年度雾霾天数之最的2013年和浓雾笼罩近6亿人口的2014年，人们将目光集中在PM2．5这个环境污染的热门话题，而传统内燃机汽车排放的尾气是PM2．5的最主要来源，因此新能源电动汽车的发展已成为大势所趋；同时随着能源危机的Et益加重，电动汽车的开发和应用成为全球关注的焦点。基于此，世界上大部分国家如美、中、日、韩等国家提供优惠政策和资金争相支持各自的相关企业全力开发电动汽车，以抢占市场先机。中国政府也把电动汽车产业作为汽车产业转型升级而优先发展的战略性新兴产业，近几年，在中央和地方政府电动汽车开发项目和购车补贴政策的鼓励下，我国的电动汽车迎来爆发性的增长。