CL-20及其共晶炸药热力学稳定性与爆轰性能的理论研究

• 作者: 余一 姜胜利 张蕾 李重阳 王星 赵寒月 赵艳红 陈军
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) 共晶 分子相互作用 宏观物性 爆轰性能
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 计算与模拟
• 页码范围: 464-470
• 页数: 7页
• 分类号: TJ55|O74|O641.12+1|O414
• 字数: 4055字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.06.001

摘要

基于自主研发的第一性原理软件研究了六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)炸药五种晶相、苯并三氧化呋咱(BTF)炸药晶体及CL-20/BTF共晶炸药结构的热力学稳定性、力学性能和爆轰性能.研究表明,弱氢键的静电吸引作用使CL-20/BTF共晶的分子间结合能相对于无氢BTF晶体增加39％,提升了共晶结构的热力学稳定性并较大地改变了其体弹模量和声速等力学性能.CL-20/BTF共晶虽与纯BTF晶体有相近的密度,但由于共晶的氧平衡系数得到优化,因此其爆压、爆速分别相对提高约11％、5％;与β-CL-20晶体相比,共晶的密度与氧平衡均有所下降,因而其爆压、爆速分别相对下降约15％、6％.设计新型钝感共晶炸药应避免共价键强度极弱的分子和具有高密度振动谱特征峰的结构,应有效利用氢键对分子空间堆积的热力学稳定效应,同时适量控制氢元素含量以保障炸药的高能量密度.