关键词：纳米共晶硝胺炸药;;机械球磨法;;热分解特性;;机械感度;;热感度
摘 要：目前,“纳米化”和“共晶化”技术可有效地降低高能炸药的感度,提高其安全性和实用性。本论文采用机械球磨法制备出三种纳米共晶硝胺炸药,同时实现了两种不同炸药分子的纳米化和共晶化。在此基础上,研究了纳米共晶硝胺炸药的晶体结构、微观形貌、感度与性能。主要研究内容如下:(1)采用Gaussian09软件包,基于密度泛函理论(DFT),对三种炸药(CL-20/HMX、CL-20/RDX和HMX/RDX)的共晶结构在B3LYP/3-21+G*水平上进行了优化和能量计算。结果表明,共晶炸药形成了C-H…O氢键,键长范围为1.978~2.645?。最大分子间相互作用能(ΔE_(max))的结构分别是:CL-20/HMX结构Ⅲ(33.196 kJ?mol~(-1))、CL-20/RDX结构Ⅳ(18.541 kJ?mol~(-1));HMX/RDX结构Ⅲ(41.756 kJ?mol~(-1))。(2)采用机械球磨法制备出三种纳米共晶硝胺炸药(CL-20/HMX、CL-20/RDX和HMX/RDX),通过SEM、TEM、XRD、Raman、IR和EDS分析表明,共晶炸药粒子均呈类球形,平均粒径分别为81.6 nm、141.6 nm和250.1 nm;炸药晶体中出现了新物相的衍射峰,-NO_2、-CH_2的振动吸收峰偏移或消失,形成C-H…O氢键,且仅含C、H、O、N四种元素。(3)通过DSC、DSC-IR及感度试验测试了纳米共晶炸药的感度和性能。结果表明,相比原料,纳米CL-20/HMX共晶的热分解峰温(T_p)分别降低了约3.2℃、53.9℃,特性落高H_(50)分别降低了17.62 cm、5.48 cm,摩擦爆炸百分数(P)分别降低了32%、19%,5s爆发点(T_(5s))分别降低了27.11℃、56.91℃;纳米CL-20/RDX共晶的T_p值分别降低了约13.7℃、19.3℃,H_(50)分别降低了36.43 cm、9.78 cm,P分别降低了44%、18%,T_(5s)分别降低了40.06℃、57.69℃。纳米HMX/RDX共晶的T_p值为261.9℃,H_(50)分别降低了17.83 cm、3.32 cm,P分别降低了17%、4%,T_(5s)分别降低了16.98℃、4.81℃。纳米共晶硝胺炸药的热分解产物包含大量的CO_2和氮氧化物。
内 容：原文可通过湖北省科技信息共享服务平台（http://www.hbstl.org.cn)获取