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简谈熔融三种新型钝感含能材料共晶设计

收藏本文 2024-01-28 点赞:6911 浏览:23115 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:与安全性相关的感度一直都是含能材料首要考虑的性能。通过共晶可以转变含能材料的密度、感度、溶解度等性能,以获得需要的性能。通过Gaussian03软件对1-硝基萘与TNT、苦味酸、MHN之间的分子间作用力进行了计算,结果显示,1-硝基萘可以和TNT、苦味酸、MHN之间可以形成分子间氢键。通过蒸发溶剂法制备了1-硝基萘/TNT、1-硝基萘/苦味酸共晶的单晶,并通过单晶X-射线衍射策略鉴定了这两种共晶的晶体结构。通过熔融法制备了三种1-硝基萘的共晶粉末,并通过PXRD、DSC、拉曼光谱和红外光谱对其进行了表征。结果显示共晶的粉末X-射线衍射谱图、热性能、拉曼光谱和红外光谱都因为分子间作用力而与组分的不一样。三种1-硝基萘的共晶在性能上发生了很大的变化,尤其是密度、熔点、感度和爆炸性能的变化。以它们的综合性能上考虑,包括低熔点、低感度、良好的热安定性,它们更适合作为熔铸。共晶Ⅲ的熔点达到92.17℃,感度稍高于TNT,威力大于TNT,可以作为一种取代TNT的熔铸利用。1-硝基萘的静电势能表面显示,这种表面具有大范围高正静电势的钝感剂易于和拥有贫电子硝基的含能材料形成共晶以而降低它们的感度。1-硝基萘这种钝感剂虽然具有很低的感度,但是它的爆炸威力较小,加上低密度和很低的氧平衡使得共晶系统中引入了这种材料会降低系统的爆炸性能。由此,若想制得一种高能钝感的含能材料共晶,还需将一种高能钝感含能材料引入到共晶含能系统中。关键词:含能材料共晶论文超分子论文1-硝基萘论文熔融法论文爆炸性能论文

    摘要5-6

    Abstract6-9

    1 绪论9-16

    1.1 高能钝感的探讨进展9

    1.2 超分子的概念及进展历史9-10

    1.3 晶体工程概论10-11

    1.3.1 晶体工程的基本概念10-11

    1.3.2 晶体工程对策11

    1.4 共晶在含能材料领域的运用11-12

    1.5 共晶对含能材料性能影响的机理探讨12-14

    1.6 论文选题的目的作用和主要内容14-16

    1.6.1 论文选题的目的及作用14-15

    1.6.2 论文的主要内容15-16

    2. 共晶的分子间作用力计算16-26

    2.1 晶体结构的预测16-18

    2.2 共晶的分子间作用力计算18-22

    2.2.1 超分子系统中分子间相互作用力论述基础18-19

    2.2.2 本论文采取的计算策略19-21

    2.2.3 计算结果21-22

    2.3 静电势能表面计算22-25

    2.4 本章小结25-26

    3 原料合成与表征26-36

    3.1 试剂和药品27

    3.2 1-硝基萘的合成与表征27-30

    3.2.1 合成路线27-28

    3.2.2 合成策略28

    3.2.3 产品表征28-30

    3.3 MHN的合成与表征30-35

    3.3.1 合成路线30

    3.3.2 合成策略30-31

    3.3.3 产品表征31-33

    3.3.4 影响MHN产率和纯度的因素33-35

    3.4 本章小结35-36

    4 共晶的制备和表征36-51

    4.1 共晶的制备策略36-37

    4.1.1 溶剂法制备1-硝基萘共晶单晶36

    4.1.2 熔融法制备1-硝基萘共晶36-37

    4.2 1-硝基萘共晶的表征37-50

    4.2.1 单晶X-射线衍射37-40

    4.2.2 粉末X-射线衍射40-43

    4.2.3 差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry)43-45

    4.2.4 拉曼光谱(Raman Spectroscopy)45-46

    4.2.5 红外光谱(Infrared Spectroscopy)46-50

    4.3 本章小结50-51

    5 共晶对含能材料性能的影响51-57

    5.1 密度和填充系数52-53

    5.2 共晶的热性能53-54

    5.3 共晶的撞击感度54-55

    5.4 共晶的爆炸性能55-56

    5.5 本章小结56-57

    结论57-58

    致谢58-59

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