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第一性原理研究金属叠氮化物MN3（M=Li,Na,Ag,Cu）和X（N3）2（X=Cu,Hg,Pb）的电子、力学性能及撞击感度（英文）

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原子与分子物理学报 2025年 129-135页

作者：刘雨诗秦涵焦振刘福生西南交通大学物理科学与技术学院西华大学理学院

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了金属叠氮化物MN3（M=Li,Na,Ag,Cu）和X（N3）2（X=Cu,Hg,Pb）的电子和力学性质，并探讨了这些性质与叠氮化合物撞击感度的关系．研究结果显示，结合晶体能带带隙和金属相对原子质量能大致... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了金属叠氮化物MN3（M=Li,Na,Ag,Cu）和X（N3）2（X=Cu,Hg,Pb）的电子和力学性质，并探讨了这些性质与叠氮化合物撞击感度的关系．研究结果显示，结合晶体能带带隙和金属相对原子质量能大致排序七种金属叠氮化合物的撞击感度，此外，上价带中显示出的金属-N的强共价性可能是Cu（N3）2和CuN3最为敏感的原因．而上价带由叠氮根主导，下导带由金属阳离子主导，可能是Hg（N3）2、Pb（N3）2较为敏感的原因．力学性质方面发现，金属叠氮化物的力学性能会极大地影响其冲击感度，而抗压缩能力是其中最具影响的因素．

关键词：金属叠氮化物电子结构力学性能撞击感度

第一性原理研究取代基对含能材料撞击感度的影响

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 124-134页

作者：黎红艳卢妹包恃缘刘福生刘正堂白志鑫刘其军西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

取代基的种类和位置会影响含能材料的分子结构和化学键强度,从而对其撞击感度产生影响.本文基于第一性原理计算方法分析了氨基基团和甲基基团对三硝基苯类含能材料撞击感度的影响.根据计算得到的弹性常数,通过Voigt-Reuss-Hill平均法计... 详细信息

取代基的种类和位置会影响含能材料的分子结构和化学键强度,从而对其撞击感度产生影响.本文基于第一性原理计算方法分析了氨基基团和甲基基团对三硝基苯类含能材料撞击感度的影响.根据计算得到的弹性常数,通过Voigt-Reuss-Hill平均法计算得到了几种含能材料的体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E和泊松比v.接着,尝试通过分析氨基和甲基取代基的种类和数量对力学参数、能带结构、态密度等性质的影响.在一定程度下,氨基个数与撞击感度之间呈负相关,与禁带宽度呈正相关,可以通过比较带隙值来判断一组含氨基的多硝基芳烃材料的撞击感度大小关系.相较于氨基,甲基数量与力学性能的相关性较氨基取代基更好,甲基数量变化对材料的总态密度能量影响更大;甲基数量与材料的撞击感度之间没有相关性但与禁带宽度呈负相关,无法通过带隙值的大小来确定一组含甲基的硝基芳烃类含能材料的撞击感度大小关系.

关键词：含能材料撞击感度取代基力学性质电子性质

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三种典型炸药晶体微塑性与撞击感度的相关性

含能材料 2020年第11期28卷 1102-1108,I0006页

作者：温茂萍付涛唐明峰谭凯元徐容陈天娜中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

为了研究单质炸药晶体微观性能对混合炸药宏观力学行为和撞击感度的影响,研究了梯恩梯(TNT)、黑索今(RDX)与奥克托今(HMX)三种常用炸药晶体的微塑性表征方法,并将炸药晶体的微塑性与单质炸药撞击感度进行了相关性分析。采用纳米压痕技... 详细信息

为了研究单质炸药晶体微观性能对混合炸药宏观力学行为和撞击感度的影响,研究了梯恩梯(TNT)、黑索今(RDX)与奥克托今(HMX)三种常用炸药晶体的微塑性表征方法,并将炸药晶体的微塑性与单质炸药撞击感度进行了相关性分析。采用纳米压痕技术对三种常用炸药晶体进行了微弹性与微塑性的测试与计算,提出了以塑性能量与压痕总能量之比(ηP)量化炸药晶体微塑性的计算方法。结果表明:与压入深度计算的微塑性(δh)相比,本研究获得的炸药晶体微塑性ηP与粉末态单质炸药的撞击感度(P)达到95.8%的线性相关。本研究提出的炸药晶体微塑性量化方法将炸药晶体微塑性与其撞击感度建立起高度线性关系,为评价炸药安全等级提供了一种微观表征方法。

关键词：炸药单晶纳米压痕微塑性撞击感度

偶氮四唑非金属盐的分子结构和热分解参数与其撞击感度间关联关系的研究

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化学学报 2012年第5期70卷 629-634页

作者：王琼马海霞李吉祯蔚红建樊学忠西安近代化学研究所西安710065 西北大学化工学院西安710069

采用DFT方法对偶氮四唑胍盐(GZT)等6种偶氮四唑非金属盐进行了B3LYP/6-31G水平的几何结构全优化,计算了分子的最低空轨道能量(ELUMO)、最高占有轨道能量(EHOMO)及原子上的电荷分布等分子结构参数.研究了偶氮四唑非金属盐的分子结构参数... 详细信息

采用DFT方法对偶氮四唑胍盐(GZT)等6种偶氮四唑非金属盐进行了B3LYP/6-31G水平的几何结构全优化,计算了分子的最低空轨道能量(ELUMO)、最高占有轨道能量(EHOMO)及原子上的电荷分布等分子结构参数.研究了偶氮四唑非金属盐的分子结构参数(包括氧平衡)和热分解参数(热分解温度和热分解活化能等)与其撞击感度之间的相关性.结果表明,偶氮四唑非金属盐的氧平衡越低,撞击感度越低;热分解温度和热分解活化能越低,撞击感度越高;取代基团上所带正电荷越大,撞击感度越低.

关键词：分子结构参数热分解参数 B3LYP 撞击感度偶氮四唑非金属盐

TiH2含量对Al/PTFE动态力学性能和撞击感度的影响

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爆炸与冲击 2019年第9期39卷 41-48页

作者：于钟深方向李裕春任俊凯张军宋佳星陆军工程大学野战工程学院

采用混合压制烧结法制备了4种不同TiH2含量的铝/氢化钛/聚四氟乙烯(Al/TiH2/PTFE)试件,并基于分离式霍普金森杆和落锤冲击实验,对反应材料的动态压缩力学性能、撞击感度及反应特性进行了研究。实验结果表明,4种材料均存在应变硬化和应... 详细信息

采用混合压制烧结法制备了4种不同TiH2含量的铝/氢化钛/聚四氟乙烯(Al/TiH2/PTFE)试件,并基于分离式霍普金森杆和落锤冲击实验,对反应材料的动态压缩力学性能、撞击感度及反应特性进行了研究。实验结果表明,4种材料均存在应变硬化和应变率硬化效应,随加载应变率的提高,材料屈服强度和硬化模量增大。相同加载应变率下,材料屈服强度随TiH2含量的增加而增高,材料压缩强度则先增高后降低,TiH2质量分数为5%时材料压缩强度达到最大值166.4 MPa,比Al/PTFE强度提高6.8%。在一定含量范围内(小于5%),加入TiH2有助于提高Al/PTFE材料撞击感度和能量释放水平,而TiH2质量分数大于10%时,材料撞击感度和反应剧烈程度则逐渐降低。与Al/PTFE相比,含TiH2试件反应火光周围有明显的火星喷溅现象,且此现象TiH2含量越高越显著。

关键词： Al/TiH2/PTFE 分离式霍普金森杆落锤冲击力学性能撞击感度反应特性

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电性拓扑态指数预测硝基类含能材料撞击感度

固体火箭技术 2008年第6期31卷 657-662页

作者：王睿蒋军成潘勇曹洪印南京工业大学安全工程研究所南京210009

应用电性拓扑态(E-state)指数模拟分析了硝基类含能化合物的撞击感度,采用逐步回归构建了5个变量的定量结构-性质相关模型,模型的相关系数和标准偏差分别为0.907和0.1713,交叉验证相关系数及均方根误差分别为0.941和0.1869,模型具有较... 详细信息

应用电性拓扑态(E-state)指数模拟分析了硝基类含能化合物的撞击感度,采用逐步回归构建了5个变量的定量结构-性质相关模型,模型的相关系数和标准偏差分别为0.907和0.1713,交叉验证相关系数及均方根误差分别为0.941和0.1869,模型具有较高的可靠性、相关度和预测能力。模型分析表明,电性拓扑态指数与硝基类化合物的撞击感度有较好的相关性,原子的电性状态是影响撞击感度的重要因素。

关键词：有机化学硝基化合物撞击感度电性拓扑态指数定量结构-性质相关(QSPR)

基于遗传算法的人工神经网络预测多硝基化合物撞击感度

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含能材料 2016年第7期24卷 644-650页

作者：钱博文陈利平陈网桦南京理工大学化工学院江苏南京210094

为获得精度较高、适用范围较大的多硝基化合物撞击感度预测模型,根据定量构效关系(QSPR)原理,用遗传算法(GA)进行变量筛选,建立了多元线性回归(GA-MLR)模型和人工神经网络(GA-ANN)模型,用于149种多硝基化合物撞击感度的定量构效关系的... 详细信息

为获得精度较高、适用范围较大的多硝基化合物撞击感度预测模型,根据定量构效关系(QSPR)原理,用遗传算法(GA)进行变量筛选,建立了多元线性回归(GA-MLR)模型和人工神经网络(GA-ANN)模型,用于149种多硝基化合物撞击感度的定量构效关系的研究。两个模型的相关系数分别为0.854和0.974,均方根误差分别为0.195和0.071,平均绝对误差分别为0.157和0.051。通过模型比较,结果表明所得模型的预测精度均高于已有的QSPR模型,且GA-ANN模型要明显优于GA-MLR模型。

关键词：多硝基化合物撞击感度预测遗传算法(GA) 人工神经网络(ANN) 定量构效关系(QSPR)

苯和苯胺类硝基衍生物热解机理和撞击感度的理论研究

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化学学报 2008年第7期66卷 711-716页

作者：王桂香贡雪东肖鹤鸣南京理工大学化工学院分子与材料计算研究所南京210094

在DFT-B3LYP/6-31G*水平获得苯和苯胺类硝基衍生物的全优化分子几何和电子结构.通过非限制性(U)B3LYP/6-31G*计算求得标题物各化学键离解能(BDE).用UHF-PM3MO方法求得引发键C—NO2键均裂反应的活化能(Ea).以静态指标(键集居数、前线轨... 详细信息

在DFT-B3LYP/6-31G*水平获得苯和苯胺类硝基衍生物的全优化分子几何和电子结构.通过非限制性(U)B3LYP/6-31G*计算求得标题物各化学键离解能(BDE).用UHF-PM3MO方法求得引发键C—NO2键均裂反应的活化能(Ea).以静态指标(键集居数、前线轨道能级差和硝基上净电荷)和动态理论指标(BDE和Ea)阐明了热解引发机理,关联了实验撞击感度.运用SPSS程序关联静态和动态理论指标,表明它们均可以用作预示标题物的热解引发机理和撞击感度.

关键词：苯和苯胺类硝基衍生物密度泛函理论静态理论指标动态理论指标热解机理撞击感度

Al粒径对Al-PTFE准静压反应和落锤撞击感度的影响

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含能材料 2018年第6期26卷 524-529页

作者：吴家祥李裕春方向王怀玺冯彬武双章陆军工程大学野战工程学院江苏南京210007

为探究Al粉粒径对铝-聚四氟乙烯(Al-PTFE)准静态压缩反应和落锤撞击感度的影响,采用模压烧结法制备了6类不同Al粒径的Al-PTFE反应材料试件,利用万能试验机和落锤仪对6类试件进行了对比实验并用高速摄影观察,得到了不同试件的应力应变曲... 详细信息

为探究Al粉粒径对铝-聚四氟乙烯(Al-PTFE)准静态压缩反应和落锤撞击感度的影响,采用模压烧结法制备了6类不同Al粒径的Al-PTFE反应材料试件,利用万能试验机和落锤仪对6类试件进行了对比实验并用高速摄影观察,得到了不同试件的应力应变曲线及撞击感度数据,分析了Al粒径对Al-PTFE准静态压缩力学性能和落锤撞击感度的影响。结果表明,准静压实验中,Al粒径小于10μm的Al-PTFE试件发生反应,Al粒径大于10μm的试件未发生反应,落锤撞击实验中,6类试件均发生反应,随Al粒径增大,试件强度和感度随之减小,试件韧性先增后减,在6~7μm最大。在较低应变率(10-2~102 s-1)范围内,随Al粒径增大,Al-PTFE反应材料发生活化由易变难。

关键词：反应材料铝-聚四氟乙烯(Al-PTFE) 准静态压缩力学性能撞击感度