X射线粉末衍射测定炸药晶体的线膨胀系数和理论密度

炸药晶体的线膨胀系数和理论密度是影响其使用性能的重要参数,X射线粉末衍射是测定炸药线膨胀系数和理论密度的重要手段。本文介绍了X射线粉末衍射测定炸药线膨胀系数和理论密度的方法和原理,结合密度梯度管法得到的RDX、HMX两种炸药晶体的实测结果说明了该方法的可靠性和准确性,并提出应加强X射线衍射在炸药晶体研究中的应用。     

压制密度及密度均匀性对装药撞击安全性的影响

为了研究装药密度对撞击安全性的影响,针对A-Ⅸ-Ⅱ炸药、B炸药、HMX基含铝炸药压制了不同密度的药柱.用A-Ⅸ-Ⅱ炸药压制了径向呈一定密度分布的药柱,利川400 kg落锤进行了撞击加载试验.结果显示,随着密度的增大,A-Ⅸ-Ⅱ炸药、B炸药、HMX基含铝炸药的起爆阈值增加.对于A-Ⅸ-Ⅱ炸药,当装药密度达到1.680 g...     

基于人工神经网络和混合遗传算法的炸药爆速预测

运用基于最优保存和自适应交叉变异的混合遗传算法训练的BP神经网络,根据三维数据建模和炸药的分子量、氧平衡以及装药密度,构建了一个3-4-1型的炸药爆速预测BP神经网络模型。同时利用训练好的神经网络模型对炸药的爆速进行了预测。预测结果表明:模型预测值与有关文献的实验值接近,绝对误差为±7%;也说明了炸药的分子量,氧平衡和装药密度等相关参数与其爆速具有一定的可类推性。     

炸药分子和晶体结构与其感度的关系

归纳总结了炸药分子和晶体结构与其感度之间的关系:从分子结构中获得的炸药感度的理论判据,如硝基电荷、取代基间相互作用能、吸电子力、键离解能、键级、前线轨道能级差、键中点静电势和核磁共振化学位移;以及晶体中的各向异性、π-堆积结构和氢键对感度的影响作用。另外,还指出从介观尺度上探讨炸药的感度机制是今后的方向。     

计算机模拟混合炸药分子间作用的研究进展

简介了量子化学、分子力学、分子动力学、耗散粒子动力学等常用计算机模拟方法,重点综述了采用这些方法研究单质炸药聚合体中、不同炸药分子间、炸药与其他组分间、添加改性组分间以及组分界面间等不同情形相互作用的进展,并展望了计算机模拟混合炸药分子间作用的发展方向,认为提高准确性和降低耗时、改进和发展分子力场以及实现多尺度模拟等将是今后研究的重点。     

超声空化处理对高聚物粘结炸药表面结构的影响研究

对以TATB为基的高聚物粘结炸药(JB1)进行了超声空化处理,并利用扫描电镜(SEM)观察了处理前后JB1炸药表面的细观形貌,用X射线能谱仪(EDS)检测了处理前后JB1炸药表面的相对元素含量。结果表明:超声空化处理可以使JB1炸药表面的粘结剂和炸药晶体的界面脱粘,使炸药晶体裸露。随着超声空化处理时间的延长,炸药晶体裸露程度加大,炸药晶体表面的小孔洞增加,表面也变得更加粗糙和疏松,起爆感度提高。     

CL-20/TNT共晶炸药的制备、结构与性能

通过溶液共结晶法制得CL-20/TNT共晶炸药,采用扫描电镜(SEM)和X射线单晶衍射对其形貌和结构进行了表征,该晶体属于正交晶系,Pbca空间群,晶胞参数:a=0.9735(2)nm,b=1.9912(6)nm,c=2.4695(6)nm,α=β=γ=90°,V=4.787 nm3,Z=8.采用差示扫描量热(DSC)法分析了共晶炸药的热分解,并测定了其撞击感度,结果表明,CL-20/TNT共晶炸药在180～275 ℃间放热分解,并将TNT熔点显著提高50℃左右;共晶炸药撞击感度较低,并将CL-20撞击感度明显降低87％％.     

由量子化学计算快速预测含能材料晶体密度的简易新方法--HEDM的定量分子设计

基于简单的量子化学计算,提出一种快速、方便、准确地预测高能化合物晶体密度的新方法。由计算所得密度和生成热,预估化合物的爆速和爆压,形成定量地进行高能量密度材料(HEDM)分子设计的有效手段。选择了已有实验晶体密度的32种高能化合物(DNU,DATNTAN,TNAZ,DNCP,DNDC,RDX,TNTACH,β-HMX,DNFP,TN650,TN550,DINGU,TNGU,BCHMX,TNAD,cis1357TNAD,trans1357TNAD,(r,r)-TNBI,TNSD,TNSU,TNDBN,TNPD,HHTDD,TNTriCB,TNCB,N-DNAT,TEX,ε-HNIW,HANA,ONC,DNBF和TNT),采用量子化学中四种半经验分…     

TATB序列炸药的结构-性质的理论研究

用最新的PM5方法研究了TATB序列炸药--平面多环芳香类以及立体芳香类炸药的结构及性质.得到了它们的电子结构、前线轨道能级差、红外光谱以及热力学性质等.在此基础上利用VLW程序得到了这些化合物的理论爆轰参数.结果表明,对平面芳香环的氨基硝基炸药而言,环的数目增加降低了以其为基的炸药的稳定性;而对立体成环的芳香类化合物而言,其稳定性与苯并环的数目有以下关系5＞3＞4＞6个苯并环.这些数据为以后合成研究此类炸药提供了可供极具参考价值的信息.     

用原子力显微镜观察HMX基炸药老化前后的表面形貌变化

用原子力显微镜(AFM)观察了不同老化条件下HMX基炸药的表面形貌变化.结果显示,老化后表面形貌有细微的变化,与高分子材料接触老化的样品特别明显,可见炸药颗粒长大、粘结剂-炸药界面模糊或消失等现象.对比自然老化、等温老化等样品的表面形貌,讨论了形貌变化的原因,推测了库存老化过程中可能发生的变化.     

高致密球形RDX基浇注炸药的性能

为探索高致密球形黑索今(H-RDX)与普通黑索今(RDX)对浇注炸药性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)等对两者的晶体形貌、热稳定性及机械感度进行评估;同时以典型浇注配方为例,探讨RDX类别对药浆黏度、药柱密度、爆速和冲击波感度的影响规律。结果表明:H-RDX表面光滑,晶体缺陷少,球形度高;与普通RDX相比,H-RDX的热分解表观活化能Ea和活化焓ΔH分别高10.79 kJ·mol^-1和10.81 kJ·mol^-1,撞击和摩擦感度分别降低20%和8%;相同配方下药浆黏度降低41%~45%,药柱密度提高0.6%~3.9%,爆速提高1%~3%,冲击波感度降低10%~14%,表现出更优的工艺性能、爆轰性能及安全性能。     

键参数法预估芳香族多硝基化合物生成焓

用键参数法对芳香族多硝基化合物分子结构中的化学键进行编码,通过多元线性回归,得到回归模型,该模型经检验符合统计学规律。计算结果表明,此类化合物生成焓与键参数存在良好的相关性,回归方程相关系数0.994,决定系数0.988,绝大多数化合物计算值与文献值吻合得很好,相对误差大多数在±10%以内。     

用人工神经网络法预估芳香族多硝基化合物生成焓

采用误差反向传播学习(BP)的一个双层神经网络,以分子结构中不同基团作为描述码,预估芳香族多硝基化合物的生成焓,研究了网络参数及分子结构描述码的影响,同时用分子子图法进行了多元线性回归,取得了较好的结果(其回归方程相关系数达到0．9967),计算结果的绝大多数相对误差在10％范围以内。     

碳酰肼异构体及其晶体的密度泛函理论研究

对碳酰肼(CHZ)异构体及其晶体进行了DFT-B3LYP/6-31G**理论水平的计算研究.讨论了各种异构体的优化几何构型、振动频率、NBO电荷、前线轨道能级以及晶体的能带结构和态密度分布.研究结果表明,异构体Ⅱ的总能量最低,前线轨道能级差最大,故其稳定性最好.同时该异构体的优化几何构型与碳酰肼的实测分子几何构型一致,这表明碳酰肼在晶体生长过程中优先选择稳定性最好的几何构型.由电荷分布得知碳酰肼的羰基氧原子和肼基的端位氮原子易于配位,这与实验事实相符.此外,晶体中存在较强的分子间相互作用,各类原子对其前线轨道的组成均有贡献,并且部分前沿能带曲线起伏较大,表明相应的分子轨道能态受晶体场的影响较大.     

均三硝基苯类化合物撞击感度与电性拓扑指数的QSPR研究

采用电性拓扑态(electrotopological state,E-state)指数模拟分析了20种均三硝基苯类化合物的撞击感度,构建了4变量的定量结构-性质相关(QSPR)模型,其相关系数和标准偏差分别为0.929和0.079,具有较高的可靠性和相关度.模型分析表明: 影响均三硝基苯类化合物撞击感度的主要因素为4个ETSI描述符对应的子结构,即saCa, N==,-CH2-和-O-.说明原子的电性状态对撞击感度有重要影响.     

复杂构型PBX截面密度分布CT测试方法

高聚物粘结炸药(PBX)的密度均匀性对其力学性能和安全性能影响较大。用双标准同步CT扫描实验模型,测试复杂构型PBX的截面密度分布。采用与PBX相同构型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)作为标准密度件,以扇束扫描方式研究了PBX和标准密度件的截面CT值分布规律及线性关系,用MATLAB软件,通过灰度阈值和灰度值提取,得到不同截面的CT值。通过标准件体密度获得PBX的截面密度,利用排水法测得的PBX体密度计算修正系数k,对计算获得的PBX截面密度进行线性修正,获得复杂构型PBX不同高度的截面密度分布。结果表明,PBX截面密度与体密度的最大相对偏差为0.74%。     

雷达旅(团)组网雷达情报处理能力的定量评估

雷达旅(团)组网雷达情报处理能力的定量评估,采用灰色层次分析方法.其一级指标对目标权重的确定,利用决策者填写的简易表格法建立判断矩阵.二级指标对一级指标系数的确立,通过对指标值矩阵的计算得到,包括建立评估指标值矩阵及确立评估灰类.最后利用所求矩阵和相对于目标组合权重的乘积进行综合评估.     

造型粉致密化成型中的密度演化规律研究(Ⅰ):加载曲线方程的构建

为了评价造型粉的可压性,以便经济高效地确定压制参数,开展了造型粉加载过程中的密度演化规律研究。首先以两种TATB基的PBX-A和PBX-B造型粉为研究对象,基于获得的三种压力下的常温载荷-位移数据,转换获取各自的压力-密度曲线;然后采用粉末冶金中的Kawakita方程和Gerdemann-Jablonski方程来分别构建两种造型粉的加载曲线方程;最后对两种方程的描述精度进行评估,分析其用于描述PBX造型粉压制过程中密度演化规律的适应性。结果表明,Kawakita方程和Gerdemann-Jablonski方程都可以高精度地描述PBX-A和PBX-B造型粉加载过程中的密度演化特性,但相比之下,Gerdemann-Jablonski方程优于Kawakita方程,二者对PBX-A造型粉拟合的平均相对误差为1.23%和1.79%,对PBX-B造型粉拟合的平均相对误差为0.95%和1.57%。Gerdemann-Jablonski方程不仅描述精度比Kawakita方程更高,而且方程参数还能反映出成型过程中的造型粉流动、重排和变形等特征。     

均四嗪热分解机理的从头算分子动力学模拟及密度泛涵理论研究

运用从头算分子动力学(AIMD)方法对均四嗪分子的热分解轨迹进行了模拟,用密度泛涵理论在B3LYP/6-311G(d,p)水平下计算了极小点和过渡态的几何结构和能量性质。然后在多种理论水平下(包括B3LYP/6-311 G(2df,2p)、G3MP2B3、G3B3、CCSD(T)/6-311G(d,p)、CCSD(T)/6-311 G(2df,2p))计算了反应物、产物和过渡态的单点能,并运用微正则变分过渡态理论(μVT)计算了均四嗪的热分解反应速率常数,得到较为准确可靠的反应信息。研究结果表明:均四嗪分子的热分解机理为协同的三键断裂,生成1个N2和2个HCN,此机理与均四嗪的光分解机理一致。