笼形化合物HNIW晶型转变的量子化学研究

本文应用Ｇａｕｓｓｉａｎ ９４量子化学程度包中的ＡＭ１半经验方法,研究了笼形化合物六硝基六氮杂异伍兹烷（简称为ＨＮＩＷ）的晶型转变。在对其α、β、γ、ε四种晶型的几何结构进行全参数优化的基础上,运用ＱＳＴ２方法得到了１０种过渡态构型,并通过振动频率分析予以确证。分析了各晶型转变过渡态的全优化要色型、生成热、偶极矩、ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ轨道能级及晶型转变势垒,并由计算出的晶型转变势垒预测了其晶型转变的     

含HNIW的NEPE推进剂的热分解特性研究

利用TG和DSC研究了含六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的NEPE推进剂的热分解特性。结果表明,用HNIW取代推进剂中RDX的50%,使硝酸酯在80~145℃的挥发失重比例减小;同时,在145~240℃时RDX和HNIW相互作用,同时发生分解反应,表现出大量的放热。当HNIW完全取代RDX后,分解反应在145~240℃分为两个阶段,即硝酸酯分解失重和部分HNIW分解失重,说明HNIW受硝酸酯放热分解的影响,其分解温度提前。     

HNIW嵌入大孔纤维膜的新结构含能复合物的制备（英）

为了满足狭窄空间高点火能量的需要,利用静电纺丝法和自组装法将高能的六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)复合到大孔聚丙烯腈(PAN)纤维膜中制备了一种新的含能复合物.用扫描电镜、红外、热分析和燃烧残渣分析了其形貌、热性能和燃烧行为.结果表明,HNIW均匀分布在纤维膜上.二者的复合是物理过程,没有化学变化.与单纯PAN纤维膜相比,HNIW的加入增强了纤维膜的燃烧性能,并且HNIW的起始放热点也因为纤维的存在而提前38℃.在特定比例下纤维和HNIW可以完全反应.     

用傅立叶变换拉曼光谱定量分析HNIW的β-和ε-晶型混合物

研究了以傅立叶变换拉曼光谱定量分析ε-HNIW中β-晶体含量的方法.通过分析(α-,β-,γ-,ε-)六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的傅立叶变换拉曼光谱图,以300～270 cm-1区域的吸收峰为ε-HNIW晶型纯度检测的定量依据.配制一系列不同配比的(β-,ε-)HNIW混合物,经拉曼光谱分析后绘制工作曲线,在28...     

TADBIW制备HNIW中晶型转变过程的研究

四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷（TADBIW）是制备六硝基六氮杂伍兹烷（HNIW）生产成本最低的硝解基质。本实验研究了由TADBIW制备HNIW时，HNIW晶型转变过程：硝解生成的是α-HNIW，后者在高温硝解系统中逐渐转变为．γ-HNIW，完成这种转变在70～75℃需3h，但晶体诱导体的加入能够加速这种转变。     

四乙酰基六氮杂异伍兹烷水解硝化反应研究

研究了四乙酰基六氮杂异伍兹烷在稀硝酸/催化剂介质中的水解硝化。在催化剂存在条件下,四乙酰基六氮杂异伍兹烷可在硝酸溶液中进行水解硝化,以95%以上得率制得纯度高于99%的六硝基六氮杂异伍兹烷。同时也找到了一种制备六硝基六氮杂异伍兹烷的新方法。     

HNIW的热重-质谱(TG-MS)研究

采用热重-质谱(TG-MS)研究了两种不同粒径(230μm,40μm)HNIW的热分解过程,并对230μm的HNIW等温热分解残余物进行红外、元素分析研究。结果表明:230μm的HNIW的非等温热分解分为两个阶段,40μm的HNIW的非等温热分解只有一个快速分解阶段,气体产物主要为NO、N2O和CO2,还有少量的NO2,C2N2H2。230μm的HNIW的204℃等温热分解产物和非等温热分解第一阶段的相同。230μm的HNIW204℃等温热分解10min、60min的残余物的平均分子式分别为:C3H4.5N5.5O和C2H4N2O,HNIW204℃等温热分解反应可写为:C6H6N12O12=6NO N2O 2CO2 2HCN C2H4N2O。     

乙腈法与乙醇法合成六苄基六氮杂异伍兹烷的比较

实验比较了乙腈法与乙醇法合成六苄基六氮杂异伍兹烷的优劣。结果表明乙腈法在产品得率、质量、反应条件等方面均优于乙醇法。但乙腈属于中等毒性化学品,使用乙腈时必须采取可靠的防护措施。     

六硝基六氮杂异伍兹烷分子构型的理论研究

本文用半经验ＡＭ１方法优化了六硝基六氮杂异伍兹烷（ＨＮＩＷ）的几何构型,进行了振动频率计算与分析。针对－ＮＯ２强吸收频率的归属进行了讨论,并与实验测得的红外光谱分了比较。由集居数分析讨论了分子结构的稳定性,用自然键轨道方法和键级判定法分析了Ｎ－ＮＯ２的成键特征。     

HNIW纯度测定方法研究

对测定HNTW纯度的高效液相色谱进行了研究。采用紫外分光光度检测器,YWG－C18硅键合相高效反相色谱柱,乙腈－不流动相,比较了校正曲线法、内标法和峰面积归一法等三种定量方法。结果表明,三种方法标准偏差均小于1％,但归一准确度受条件限制;内标法虽准确度较高而操作较为繁琐;而校正曲线法不仅准确度较高且操作方便。建议采用校正曲线法测定HNIW纯度。     

六硝基六氮杂异伍兹烷的制备工艺及性能研究

研究了以四乙酰基二甲酰基六氮杂异伍兹烷(TADFIW)和四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADB IW)为硝解基质,经过硝解和转晶得到-εHNIW的热分解动力学参量和撞击感度,用电子扫描显微镜拍摄了ε-HNIW的晶体外貌。结果表明,两种-εHNIW的晶体外形相近,热分解动力学参量和撞击感度相同。这说明,两种-εHNIW样品的化学物理性质相同,虽然两种样品所含杂质不同,但对-εHNIW的热分解和撞击感度没有影响。     

六硝基六氮杂异伍兹烷包覆钝感的探索

采用挤出造粒法、溶液悬浮法、水悬浮法三种不同的工艺,选用不同的包覆材料,如氟橡胶和丁腈橡胶,对ｇ-HNIW进行了包覆,并对包覆样品进行了扫描电镜分析和机械撞击感度测试,考察了其钝感效果及包覆工艺对样品机械撞击感度的影响。通过比较,溶液悬浮法、水悬浮法工艺制备的样品机械撞击感度要比挤出造粒法的低。在所选材料中,氟橡胶F-5作为粘结剂,采用水悬浮法工艺制备得到的以HNIW为基的混合炸药的机械撞击感度最低,特性落高值为42．5cm。     

耐高过载延期电雷管的设计

为提高延期电雷管耐冲击性能,对其加载作用过程进行了分析,对加固与缓冲结构、耐冲击延期技术进行了研究,并采用应力分解和对发火、传火、延期元件加固设计,环形储气空间设计,对其进行了设计。高冲击加载试验结果表明,该设计方法耐加速度冲击高于1×105g,可提高延期性能。     

锰铜压阻法测量雷管输出的压力波形分析

用锰铜压阻法对不同传感器保护介质、不同底壳形状及无底壳等条件下的雷管输出压力进行了测量研究，分析了各种因素对输出压力波形的影响。研究表明，用1mm厚有机玻璃片作保护介质优于Mylar片；平底雷管输出压力模拟信号上升前沿比凹底雷管和无底壳雷管的输出前沿要陡得多。     

雷管输出冲击波在有机玻璃中传播衰减的实验研究

有机玻璃因其冲击阻抗与炸药接近而被广泛用作测量冲击波参数的隔板或保护介质。本文用锰铜压阻法测量了雷管底部输出冲击波压力在有机玻璃隔板中的衰减规律,通过对实验数据(X,lnp)进行最小二乘法拟合,得出lnp-x有较好的线性关系。计算得到了雷管输出冲击波在有机玻璃中的衰减系数,并与文献中的同类数据作了对比分析,得出衰减系数与装药直径有关,并且装药直径越小,衰减系数的绝对值越大。文中得出雷管输出冲击波在有机玻璃中的衰减系数-0．3587。     

HNIW热分解的原位红外光谱研究

采用原位红外光谱法研究了ε-HNIW的热分解过程，获得了从室温至450℃的凝聚相反应物及产物的FTIR谱。指认了凝聚相产物的吸收谱带。差谱分析表明：从转晶至150℃。ε-HNIW六元环上的硝基发生均裂引起一系列的裂解反应而产生α,β-不饱和醛和α,β-不饱和亚硝基；155℃以后。五员环上的硝基发生均裂而生成五员环内酰胺；温度大于165℃以后。更多通道的裂解和自氧化反应开始发生；190℃以上除了发生自氧化反应外。分解产物分子间的氧化反应是主要反应。可能产生二氧咪唑环、吡嗪二酮、尿氰酸、铵盐及四元环、五元环和六元环内酰胺结构的产物。高于300℃后出现的碳二亚胺可能由胺类化合物反应而生成。在400℃以后。残留物中主要成分可能由嘧嘞胺及其聚合物如嘧咙等组成。     

降低由四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷制备的六硝基六氮杂异伍兹烷中杂质含量研究

由四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)制备六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW),产品为纯γ晶型,得率达90%,纯度达98%以上.其中2%杂质主要为五硝基-乙酰基六氮杂异伍兹烷(PNMAIW).根据薄层色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)分析结果,研究了HNIW得率及其中PNMAIW含量与硝解条件的关系.