四氢双环戊二烯硝基衍生物的热力学性质与爆轰性能的理论研究

在B3LYP／6-31G水平上对四氢双环戊二烯（THDCPD）的系列硝基衍生物进行了几何构型优化和振动频率计算，并采用统计热力学原理求得不同温度下的热容及焓。通过设计等键反应，获得了各衍生物的标准生成焓。用Monte-Carlo方法和自编程序，基于0．001e·bohr^-3等电子密度面所包围的体积空间求得分子平均摩尔体积和理论密度。以理论计算得到的密度和标准生成焓为基础，用Kamlet-Jacobs方程估算标题物的爆速和爆压。计算结果表明，THDCPD硝基衍生物的总能量与硝基数目有很好的线性相关性，且桥式异构体衍生物的稳定性普遍高于挂式；预计其热解引发键始于C-N键，而不是骨架C-C键的均裂；其焓随温度升高急剧增大，而热容随温度上升其增幅则逐渐减小；随衍生物中硝基数目增多，其爆速和爆压等计算值迅速增大。     

3,4-二苯基氧化呋咱的高效合成

以苯偶酰为起始原料,通过羟胺加成、邻二肟分子内氧化关环合成了3,4-二苯基氧化呋咱。用红外、核磁氢谱、碳谱及元素分析对其结构进行了表征;研究了氧化剂种类、用量、质量分数及反应温度对成环效率的影响。在次氯酸钠水溶液(次氯酸的质量分数为7.39%)为氧化剂,次氯酸与二苯基乙二肟的摩尔比为3∶1,反应温度80℃,常压,反应时间1.5 h条件下,3,4-二苯基氧化呋咱收率达92.8%。     

负载AlCl_3催化剂合成挂式-三环[5.2.1.0~(2,6)]癸烷

采用液固反应法合成了负载AlCl3催化剂,用于催化桥式四氢双环戊二烯异构化合成挂式四氢双环戊二烯的反应。通过考察载体、负载量对催化剂活性的影响,选定SiO2作载体、负载量为60%的催化剂用于该反应;研究了负载催化剂用量、溶剂种类及反应时间对异构化反应的影响,得到了最佳反应条件:以挂式四氢双环戊二烯作溶剂,催化剂质量分数14%,反应时间2 h。在此条件下桥式四氢双环戊二烯的转化率为99%,挂式四氢双环戊二烯的选择性为97.9%。该过程反应后处理简单,环境友好。     

特高压直流阀厅金具选型与结构优化

随着直流输电电压等级越来越高,换流阀厅内设备越来越密集,尤其是±1 100 kV电压等级阀厅,对阀厅内金具的绝缘要求更加严苛。通过有限元数值计算,可以得到阀厅内金具表面电场,判断金具是否满足绝缘设计。阀厅内部交直流混杂,针对阀厅金具,分别采用静电场与瞬态电场进行计算,计算结果表明,阀厅金具可以通过直流电压下的电场计算对瞬态结果进行预估。根据电场计算结果进行金具选型,并对金具结构参数进行优化,分析得出影响场强的主要参数,将仿真计算紧密嵌入金具设计中,缩短设计周期,降低生产成本。     

高密度笼状烃衍生物的合成及热性能

以环戊二烯(CPD)或甲基环戊二烯(MCPD)为原料,通过Diels-Alder反应、[2+2]环加成反应、羰基和含氮试剂的加成反应合成了五环[5.4.0.02,6.03,10.05,9]十一烷、甲基五环[5.4.0.02,6.03,10.05,9]十一烷的腙类衍生物,通过质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等确证了产物结构,并通过PDSC研究了部分化合物在高温下的热分解性能。高张力笼状烃衍生物可改善笼状烃的挥发性能,分解过程放热,且分解温度随压力增大略有升高,可用作新型炸药或高能燃料组分。     

双环戊二烯加氢催化体系研究

实验制备了系列负载型催化剂,用于双环戊二烯催化加氢合成桥式四氢双环戊二烯反应,筛选出催化性能较好的Ni/γ-A1<,2>O<,3>催化剂,并对该催化剂的处理方法、活化时间、金属负载量等因素进行了考察.结果表明,采用直接还原法,还原时间11 h时制备的30%金属负载量的催化剂加氢活性较好,优化的双环戊二烯加氢反应工艺为:...     

高密度烃燃料挂式四氢双环戊二烯的研究进展

综述了由双环戊二烯加氢、异构化制备挂式四氢双环戊二烯的合成方法,概括了双环戊二烯加氢催化剂的种类,比较了几种催化剂的优缺点,并对连续式和间歇式加氢工艺发展现状进行了总结。对桥式四氢双环戊二烯异构化反应催化剂和Lewis酸催化反应过程及机理进行了介绍。提出了加氢及异构化催化剂的发展方向,并提出了改进挂式四氢双环戊二烯合成工艺的建议。     

FTIR光谱遥测固体火箭推进剂燃气辐射能

用遥感FTIR光谱测定了固体火箭推进剂燃气的辐射亮度。记录了分辨率为1cm^-1时,500～4500cm^-1波段内两种推进剂燃气的IR辐射亮度谱,积分2000～3333cm^-1区间辐射亮度,获得了两种推进剂燃气积分亮度(辐射能)随时间变化的曲线,得到了两种推进剂燃气组分和燃烧特性信息。     

二氧化双环戊二烯的合成

以过氧化氢为氧源,磷钨酸及甲基三辛基叔丁胺为催化剂,在水相/有机相两相体系中进行双环戊二烯的环氧化反应,考察了催化剂、溶剂、反应温度和物料配比对反应转化率及收率的影响。结果表明,在反应温度50℃、催化剂磷钨酸用量0.6 g、相转移催化剂甲基三辛基氯化铵用量0.7 g、n(过氧化氢):n(双环戊二烯)=2.0的条件下,20 mL的CHCl_3中反应8 h,双环戊二烯转化率接近100%,收率达94.3%。     

热沉定值系统不确定度评定

热沉是表征吸热型碳氢燃料吸热能力的特性参数,准确高效地计量热沉是吸热型碳氢燃料在高超声速飞行器中工程应用的前提和关键技术。根据功能模块划分设计理念,研建了一套高精度、集成自动化的热沉定值系统。在此基础上,依据JJF 1059《测量不确定度评定与表示》的相关规定,分析了热沉定值系统的不确定度主要分量并进行了不确定度评定。结果表明,热沉定值系统的扩展不确定度为2.48%(k=2)。热沉定值系统的建立不仅为吸热型碳氢燃料的吸热能力提供了计量保障,而且也为后续热沉标准物质的研制奠定了基础。