共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量提升策略的理论研究

• 作者: 孙长庆 张蕾 李重阳 黄勇力
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 共晶炸药 晶体稳定性 爆轰能量 分子间相互作用 氢键
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 含能材料晶体学
• 页码范围: 854-860
• 页数: 7页
• 分类号: TJ55|O641.12+1
• 字数: 3819字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2020020

摘要

为探究影响共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量的关键因素,基于第一性原理方法对六硝基六氮杂异伍兹烷/奥克托今(CL-20/HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷/三硝基甲苯(CL-20/TNT)、苯并三氧化呋咱/1,3,5-三硝基苯(BTF/TNB)、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮/5,6,7,8-四氢四唑并三嗪(NTO/TZTN)等16种共晶炸药的晶体结构、分子间相互作用、物理化学性质参数、晶体稳定性及爆轰能量进行了研究.结果表明,分子间氢键强度小于21 kJ·mol-1时,共晶晶体稳定性主要由氢键数量决定;氢键强度大于21 kJ·mol-1时,共晶晶体稳定性主要由氢键强度决定.相对于单组分炸药,共晶炸药大多具有较好的氧平衡和氮含量,但晶体密度普遍较小,导致爆轰能量相对于单组分炸药并无明显优势.以CL-20共晶炸药为例,共晶设计需提升分子间氢键的强度,而非仅增大氢原子计量比、增加氢键数量以提升晶体稳定性.该策略能兼顾较好的氧平衡、氮含量和晶体密度,从而实现共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量的实质性提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄勇力	湘潭大学材料科学与工程学院	7	29	2.0	5.0
2	李重阳	湘潭大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0
6	张蕾		2	0	0.0	0.0