CL-20热膨胀和相变的ReaxFF-lg分子动力学模拟

• 作者: 李昌霖 甘强 冯长根 胡靖伟 朱双飞 程年寿
• 来源期刊: 含能材料
• 关键词: CL-20 ReaxFF-lg反应性力场 价角势能修正 高温高压相变 热膨胀
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 计算与模拟|Calculation and Simulation
• 页码范围: 325-331
• 页数: 7页
• 分类号: O643
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2020157

摘要

为研究六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)的高温热膨胀及相变规律,采用分子动力学方法和价角势能截距修正的ReaxFF-lg反应力场,考察了ε-、β-和γ-CL-20的相变温度和热膨胀系数.为验证力场适用性,计算了常温下三种晶型CL-20的密度、晶胞参数、晶格能和升华焓.采用三阶Birch-Murnaghan状态方程拟合了0～280 GPa压力范围内ε-CL-20的p-V曲线,得到体积模量及随拟合压力升高的变化规律.高温相变分析表明,ε-和γ-CL-20在398～423 K产生相变,其中ε→γ相变在常压下发生,而γ→ε相变需加压0.5 GPa以上;β-CL-20在448 K下转变为ε晶型.热膨胀系数分析表明,ε-CL-20高温热膨胀过程无明显各向异性,而β-和γ-CL-20分别在c方向和b方向表现出各向异性.研究结果表明,修正的ReaxFF-lg反应力场适用于ε-、β-和γ-CL-20的高温高压相变研究,对于β-和γ-CL-20的热膨胀研究精度有待进一步提高.