HMX/NQ共晶分子间相互作用的密度泛函理论研究

为研究HMX/NQ共晶分子间的相互作用,基于密度泛函理论(DFT)研究了4种HMX/NQ的共晶结构;运用静电势、电子密度拓扑、约化密度梯度和引发键等方法分析和预测了其分子间的相互作用和炸药性质。结果表明,HMX/NQ共晶的分子间作用本质是一系列弱氢键和范德华力的共同作用,主要表现为NH…O、CH…O和N…O作用;4种构型键的相互作用能大小排序为结构III>结构II≈结构IV>结构I;与HMX和NQ相比,HMX/NQ共晶的引发键强度增大,稳定性增强,感度降低,结构III的表现较为明显。

HNS与NQ的表面能研究

采用毛细渗透法和Washburn方程测定了六硝基芪、(HNS)、硝基胍(NQ)和吸收药片在10%乙二醇、乙醇、30%乙二醇、水中的接触角,并通过Young方程及表面化学理论计算了它们的表面能及其分量。结果表明,其值与理论计算值相符合,NQ有较高的表面能为58.31 mJ·m-2,其中极性分量占主要成分为54.73 mJ·m-2;HNS的表面能为17.97 mJ·m-2,它的非极性分量与极性分量相当,分别为8.27 mJ·m-2和9.70 mJ·m-2,吸收药片的表面能为21.96 mJ·m-2,非极性分量为17.28 mJ·m-2,极性分量为4.68 mJ·m-2。

碳纳米纤维改性硝基胍发射药的结构与性能表征

将碳纳米纤维(CNFs)引入硝基胍发射药体系,探究其对发射药结构及性能的影响规律;通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱(Raman)对样品的结构和组成进行表征;采用差示扫描量热(DSC),通过Kissinger和Ozawa两种方法分别对发射药的热分解行为及动力学进行分析;通过密闭爆发器试验研究了CNFs对硝基胍发射药燃烧性能的影响;最后进行了抗冲击强度测试。结果表明,CNFs改性硝基胍发射药的结构稳定;与空白样相比,添加质量分数1%的CNFs的发射药样品热分解表观活化能(E a)由200.620 kJ/mol提高到208.652 kJ/mol,发射药的热稳定性提升;经CNFs改性的硝基胍发射药燃烧稳定,适量的CNFs对硝基胍发射药燃烧过程有良好的调控作用;适量CNFs可以有效改善发射药的抗冲击强度,添加质量分数为0.5%的CNFs时发射药的低温抗冲击强度相比空白样提高了26.03%。

13位Sin/D转换器IC-NQ及其应用

详细介绍德国IC-Haus公司生产的13位Sin/D转换器IC-NQ的性能特点、引脚功能、工作原理、数据输出接口、应用设置。结合光栅读数头和精密运算放大电路,通过对该器件的编程设定细分数,实现了光栅位移测量系统,并将其应用于粗糙度测量仪中。试验结果表明,该器件运行稳定,性能可靠,可有效提高光栅位移测量系统的位移分辨率,达到位移的0.1μm的细分,为设计高精度粗糙度仪提供参考。

CL-20/NQ共晶材料的分子间作用研究及晶型预测

利用密度泛函理论研究了四种CL-20/NQ的共晶结构(a,b,c,d),并对其分子间相互作用、炸药性质和晶型进行了分析和预测.结果表明,CL-20/NQ共晶是由一系列弱氢键和范德华力共同作用形成的,且四种结构相互作用能大小排序为c>b>d>a;其次CL-20/NQ共晶结构的感度相比于CL-20单体都有所降低,且在结构b和c表现较为明显;最后形成Cl-20/NQ共晶的可能晶型为单斜晶系,P21/c空间群,其晶胞参数是a=13.9820?,b=14.0933?,c=9.5160?,α=γ=90.000°,β=93.853°,V=1870.910?3,Z=4.为今后CL-20/NQ共晶研究提供理论指导.

枸杞新品系NQ-2开花生物学研究

为探讨枸杞新品系NQ-2纯系种植结实率低的原因,采用TTC法、联苯胺—过氧化氢法、花粉—胚珠比、杂交指数和套袋试验等方法,对NQ-2花粉活力、柱头可授性及繁育系统等进行了研究。结果表明：NQ-2单花花期为3～4 d,花后8 h散粉结束,开花当天花粉活力最高,花粉寿命可持续9 d以上;开花前一天柱头已具可授性,开花第1天柱头可授性最强,开花第3天柱头基本失去可授性;枸杞新品系NQ-2平均花粉-胚珠比8615,OC I=4,结合人工授粉实验结果确定其繁育系统为专性异交。自交不亲和是导致NQ-2纯系种植落花落果结实率低的主要原因。

CL-20/NQ复合含能微球的制备及其表征

为了降低CL-20感度,采用喷雾结晶工艺将钝感炸药NQ包覆在CL-20表面,制备CL-20/NQ复合含能微球。使用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、X-射线衍射(XRD)、撞击感度仪对其形貌、热稳定性、晶型、撞击感度进行测试分析。结果表明:NQ呈球体团聚,并成功地包覆在CL-20表面,所得CL-20/NQ复合颗粒为球形,粒径约为20μm,包覆后CL-20晶型保持为ε型,与CL-20原料相比,CL-20/NQ复合含能微球的活化能提高了72.62 k J/mol,热稳定性大大提升,撞击感度与CL-20原料、CL-20/NQ简单混合物相比,特性落高分别提升32.65 cm、10.9 cm,机械感度降低。

全氘代NQ和FOX⁃7的合成

以非氘代硝基胍(NQ)和1,1‑二氨基‑2,2‑二硝基乙烯(FOX‑7)为原料,采用氢氘(H/D)交换法,合成得到全氘代硝基胍(NQ‑d4)和全氘代1,1‑二氨基‑2,2‑二硝基乙烯(FOX‑7‑d4)。采用傅里叶变换红外光谱(FT‑IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)、高效液相色谱(HPLC)、热重‑微分热重(TG‑DTG)、差示扫描量热(DSC)和中子衍射等对目标产物进行了分析表征。DSC/TG数据表明,NQ‑d4和FOX‑7‑d4的分解温度较非氘代NQ和FOX‑7分别高出2.5℃和2.6℃。采用中子衍射法,测得所合成NQ‑d4的氘代率为95.27%,FOX‑7‑d4的氘代率为98.87%。采用面积归一法,HPLC测定所合成NQ‑d4的纯度为99.51%,FOX‑7‑d4的纯度为99.28%。

枸杞优良新品系NQ-2小孢子发生和雄配子体发育

利用常规石蜡切片法研究了枸杞优新品系NQ-2小孢子发生和雄配子体发育的过程。结果表明:枸杞新品系NQ-2花药壁发育类型为双子叶型,由表皮、纤维层细胞、中层细胞和绒毡层细胞4层构成,绒毡层为双重起源,发育呈二型性,属分泌型;小孢子母细胞分裂为同时型,四分体为四面体型;成熟花粉粒含2个细胞,具三孔沟型萌发孔。

分子动力学法研究掺杂缺陷对HMX/NQ共晶炸药性能的影响

为了研究掺杂晶体缺陷对HMX/硝基胍(NQ)共晶炸药性能的影响,分别建立了"完美"型与含有掺杂缺陷的HMX/NQ共晶炸药模型;采用分子动力学方法,预测了各种模型的稳定性、感度、爆轰性能和力学性能,得到了不同模型的结合能、引发键键长分布、引发键键连双原子作用能、内聚能密度、爆轰参数和力学参数并与"完美"型模型进行了比较。结果表明,与"完美"型晶体相比,缺陷晶体的结合能减小幅度为1.28%～11.05%,表明分子之间的相互作用力减弱,炸药的稳定性降低;缺陷晶体的引发键键长增大幅度为0.46%～5.29%,而键连双原子作用能减小幅度为0.63%～17.24%,内聚能密度减小幅度为0.83%～10.85%,表明炸药的感度升高,安全性降低;缺陷晶体的密度、爆速和爆压减小幅度分别为0.89%～7.06%、0.68%～5.41%、1.85%～14.18%,表明威力与能量密度降低;由于晶体缺陷的影响,拉伸模量、体积模量和剪切模量减小幅度分别为0.106～4.368GPa、0.086～2.573GPa和0.082～1.835GPa,柯西压增大幅度为0.108～1.787GPa,表明炸药的刚性与硬度降低,延展性增强。因此,晶体缺陷会对HMX/NQ共晶炸药的稳定性、感度和爆轰性能产生不利影响。

晶体缺陷对CL-20/NQ共晶炸药性能影响的理论研究

为了研究晶体缺陷对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/硝基胍(NQ)共晶炸药的稳定性、感度与爆轰性能的影响,建立了"完美"型与含有晶体缺陷(掺杂、空位与位错)的CL-20/NQ共晶炸药模型。采用分子动力学方法,预测了各种模型的性能,得到了不同模型的结合能、引发键键长分布、键连双原子作用能、内聚能密度及爆轰参数并进行了比较。结果表明,与"完美"型晶体相比,缺陷晶体的结合能减小幅度为4.29%～24.33%,表明分子之间的相互作用力减弱,炸药的稳定性降低。缺陷晶体的引发键键长增大幅度为0.78%～6.04%,而键连双原子作用能减小幅度为2.86%～20.03%,内聚能密度减小幅度为2.46%～12.72%,表明炸药的感度升高,安全性变差。由于晶体缺陷的影响,炸药的密度、爆速与爆压减小幅度分别为0.58%～7.57%、0.43%～5.99%、1.19%～15.31%,表明能量密度与威力减小。因此,晶体缺陷会对CL-20/NQ共晶炸药的稳定性、感度与能量特性产生不利影响,其中空位缺陷对炸药性能的影响更为显著。

氧化剂热分解动力学及其对NQ热稳定性的影响研究

采用TG-DSC方法研究了硝基胍(NQ)、高氯酸铵(AP)、高氯酸钾(KP)、NQ/AP和NQ/KP的热分解特性。结果表明:NQ/AP的热分解失重分2个阶段,第1阶段是NQ的热分解,第2阶段是AP的热分解;NQ/KP的热分解失重分3个阶段,第1阶段是NQ的热分解,第2阶段和第3阶段分别对应KP的热分解和其产物KCl的熔化挥发;AP对NQ的热分解几乎没有影响;KP提高了NQ的热分解峰温,活化能降低了约60kJ/mol;NQ的存在使得KP的热分解活化能降低了约110kJ/mol,使AP活化能升高了约340kJ/mol。

三套管(NQ_3)取心钻进工艺原理及在60°斜孔施工中的应用

为矿产勘察开发提出完整可靠的选矿验证 ,资源量验证及岩土力学原始资料 ,引进三套管 (NQ3)取心工艺并进行了应用试验 ,重点介绍了该工艺的原理以及在金矿勘查60°斜孔施工中的应用。

国产NQ绳索取心钻具的特点及应用分析

分析了NQ绳索取心钻具(国产,进口标准)特点,并与普通的S75绳索取心钻具进行了分析比较。为在江西铜业集团公司推广NQ绳索取心钻具打下基础。

MeNQ/NQ低共熔物形成的微观机制

为了探究在原子分子层次上含能低共熔物的形成机制,以甲基硝基胍(MeNQ)/硝基胍(NQ)低共熔物为模型体系,采用高精度的第一性原理计算方法结合Monte Carlo模拟技术,对其分子间相互作用和形成的分子机制进行了研究;基于氢键形成的基本原则,构建MeNQ和NQ最可几的二聚体模型,在M062X-D3/6-311+G(d,p)水平上对其进行结构优化,得到能量最低的稳定结构;采用更高精度的计算方法MP2/may-cc-pvtz和PWPB95-D3/ma-def2-QZVPP,得到二聚体的相互作用能,并在sSAPT0/jun-cc-pVDZ水平上对其进行能量分析。结果表明,二聚体分子间作用力的大小顺序为:MeNQ-MeNQ>MeNQ-NQ>NQ-NQ,主要吸引项为静电作用(氢键);采用加权的Monte Carlo方法预测了MeNQ与NQ二元体系的混合能分布及Flory-Huggins相互作用参数χ_(AB);形态相似的作用能分布曲线表明MeNQ和NQ可互溶;在模拟的100~800K温度范围内,χ_(AB)均为稍大于零的正值,说明该体系中分子间的附着力弱于内聚力;MeNQ和NQ为非同晶材料,且存在分子尺寸和形貌上的失配。基于原子分子层次上的结构和作用能分析可以得出,MeNQ和NQ共结晶产物应为低共熔物,而非共晶或固溶体。

浅谈NQ绳索取芯钻具的日常维护与使用

以NQ绳索取芯钻具为例,介绍了合理使用和维护的具体方法,同时能够显著节约成本,提高工作效率。

RAW264.7细胞中可与1,4-NQ-BC结合的蛋白及其功能信息挖掘

目的空气污染是影响广泛的公共卫生问题之一,其中颗粒物对人体的健康损害一直是研究热点。探究颗粒物进入细胞后与哪些蛋白会发生包括物理作用和化学作用在内的直接作用,有助于阐明颗粒物引起细胞功能损伤的机制。方法本研究改进了Dominic开发的用于定量研究纳米颗粒物蛋白质冠(protein corona)的实验方法,利用蛋白组学技术,筛选了二次颗粒物的典型代表1,4-萘醌-黑炭(1,4-NQ-BC)可直接结合的蛋白质,利用GO富集分析和KEGG富集分析探究了这些蛋白的可能功能。结果本研究共筛选得到645个蛋白,通过对其STRING蛋白互作关系进行聚类分析得到10簇不同蛋白,发现1,4-NQ-BC直接结合的蛋白主要影响细胞内质网、肌动蛋白细胞骨架、剪接体、核质转运和核糖体等相关功能,并可能与神经退行性病变相关蛋白结合。结论本研究可为进一步探究1,4-NQ-BC的损伤机制提供线索;为探索不同类型颗粒物造成细胞损伤的机制提供新的方法学研究技术。

叠氮硝胺对硝基胍发射药热行为的影响

用叠氮硝胺(DIANP)替换硝基胍(NQ)发射药中部分(质量分数6%)硝化甘油(NG)制备了一种含叠氮硝胺的硝基胍发射药。通过高压差示扫描量热法、爆发点试验、甲基紫试验、真空安定性试验和热加速老化试验研究了DIANP对NQ发射药热行为的影响,用Kissinger方程和Ozawa方程计算了发射药样品分解反应的表观活化能(Ea)。结果表明,少量DIANP使NQ发射药的热安定性稍有改善;Kissinger方程和Ozawa方程计算NQ发射药的Ea值分别为327和318kJ/mol,含DIANP的NQ发射药的Ea值分别为196和194kJ/mol,两者的等动力学点(Tik)为172.9℃,表明DIANP能够降低NQ发射药高温下的分解反应速率,即DIANP在一定程度上可以调节NQ发射药的燃速。根据温度系数法预估的含DIANP的NQ发射药和NQ发射药在30℃下的安全贮存寿命分别不少于31年和23年,表明加入少量DIANP可延长NQ发射药的安全贮存寿命。

反相高效液相色谱法测定高能发射药中5种组分

提出了反相高效液相色谱法测定高能发射药中5种组分硝化甘油(NG)、黑索今(RDX)、硝基胍(NQ)、Ⅱ号中定剂(C2)和邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)的含量。试样溶解后进行色谱分离,采用Agilent色谱柱(150mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-水(60+40)混合溶液(用于分离NG、RDX、NQ和C2)和甲醇-水(95+5)混合溶液(用于分离DOP),在波长220nm处进行测定。NG的质量浓度在0.42～4.08g.L-1,RDX在1.41～5.04g.L-1,NQ在1.11～3.74g.L-1,C2在0.07～0.90g.L-1,DOP在0.08～0.37g.L-1时分别与其峰面积呈线性关系。5种化合物的加标回收率在99.3%～101.9%之间;相对标准偏差(n=6)在0.19%～3.1%之间。

硝基胍发射药的微观力学性能研究

为了研究硝基胍(NQ)发射药力学性能较差的原因,采用原子力显微镜(AFM)的接触模式和轻敲模式,获得了NQ预浸润法和一次性胶化法制备的NQ发射药样品内切面的形貌、相位和摩擦力信号图片,同时对NQ预浸润法制成的发射药样品进行了力谱分析。用扫描电镜(SEM)得到了NQ预浸润法制备的NQ发射药样品的脆断面照片。通过热机械分析仪(TMA)测定了组成NQ发射药各组分的线胀系数。在各测试结果分析对比的基础上,得出结论:NQ发射药各微结构的晶粒缺陷及其温度依赖性是造成发射药力学性能较差的主要原因,在制备过程中尽可能消除这2个不利因素可以提高其力学性能。