检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

异呋咱类熔铸炸药载体分子设计与性能研究

兵工学报 2018年第1期39卷 46-56页

作者：杜黎小松刘玉存程桂敏荆苏明罗进王萌霞中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

以新型熔铸炸药载体为研究目标,以异呋咱为基本结构单元,设计了7种异呋咱含能化合物,运用密度泛函理论,在多个基组水平上分别研究了异呋咱含能衍生物的几何结构、密度、生成焓、爆轰参数、键离解能、静电势和撞击感度。基于基团贡献理论... 详细信息

以新型熔铸炸药载体为研究目标,以异呋咱为基本结构单元,设计了7种异呋咱含能化合物,运用密度泛函理论,在多个基组水平上分别研究了异呋咱含能衍生物的几何结构、密度、生成焓、爆轰参数、键离解能、静电势和撞击感度。基于基团贡献理论,预测了设计化合物的熔点。结果表明:所设计的7种化合物密度分布在1.807~1.939 g/cm^3,爆速分布范围为8.4~9.7 km/s,熔点范围为61~118℃,撞击感度分布范围为13~54 cm;除硝酸酯基衍生物外,其余化合物的最弱键离解能范围为240~250 kJ/mol.根据理论计算结果,筛选出两种潜在的高能量异呋咱熔铸炸药载体:2,2'-二硝基偶氮双异呋咱和3,5-二硝基呋咱基氧化异呋咱,其熔点分别为80℃和118℃,特性落高分别为20 cm和23 cm,能量水平均接近3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱。

关键词：异呋咱分子设计性能预测熔点熔铸炸药载体

DNTF与PMMA热稳定性和力学性能的分子动力学模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

火炸药学报 2023年第6期46卷 518-526,I0003页

作者：王生辉巨荣辉罗一鸣肖继军李媛媛马海霞西北大学化工学院/西安市特种能源材料重点实验室陕西西安710069 西安近代化学研究所陕西西安710065 火箭军工程大学陕西西安710025 南京理工大学化工学院/分子与材料计算研究所江苏南京210094

为探究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热稳定性和力学性能的影响,利用分子动力学模拟(MD)研究了不同温度下DNTF(111)体系和DNTF(111)/PMMA复合体系的热稳定性(引发键长和内聚能密度)和力学性能[弹性系数(C_(ij... 详细信息

为探究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热稳定性和力学性能的影响,利用分子动力学模拟(MD)研究了不同温度下DNTF(111)体系和DNTF(111)/PMMA复合体系的热稳定性(引发键长和内聚能密度)和力学性能[弹性系数(C_(ij)),拉伸模量(E),体积模量(K),剪切模量(G),柯西压(C_(12)—C_(44))和泊松比];使用差示扫描量热法(DSC)进一步研究了两种体系的热稳定性。结果表明,在298~398K内,PMMA的加入使DNTF(111)体系的引发键键长减小0.016,CED(内聚能密度)增大0.05kJ/cm^(3),热分解峰温和活化能升高2℃和1.59kJ/mol。因此,PMMA被认为是改善DNTF热稳定性的有效高分子钝感剂。此外,力学性能模拟研究表明,PMMA使DNTF(111)的E、K和G降低0.58、0.32和0.22GPa,K/G提高0.04,说明PMMA也可以有效改善DNTF的力学性能。

关键词：物理化学 DNTF PMMA 分子动力学模拟 PBX 熔铸炸药载体

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

三种典型熔铸载体及其悬浮液的流变特性

火炸药学报 2023年第10期46卷 874-881,I0008页

作者：李卓恒张向荣解寒飞刘攀吴欣欣周霖北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 重庆红宇精密工业集团有限公司重庆402760

为了对比不同载体对熔铸炸药悬浮液流变特性的影响,使用Haake MarsⅢ流变仪对TNT、DNAN、DNP的HMX悬浮液的流变性能进行了测试,分析了载体种类、剪切速率、体系温度、固相颗粒含量、颗粒级配对悬浮液流变性能的影响。结果表明,3种载体... 详细信息

为了对比不同载体对熔铸炸药悬浮液流变特性的影响,使用Haake MarsⅢ流变仪对TNT、DNAN、DNP的HMX悬浮液的流变性能进行了测试,分析了载体种类、剪切速率、体系温度、固相颗粒含量、颗粒级配对悬浮液流变性能的影响。结果表明,3种载体在熔融态时均为牛顿流体,而其悬浮液均表现出剪切变稀的性质;当温度在95~110℃时,熔融态载体单质的黏度变化均不超过12%;相同温度条件下,载体及其悬浮液表观黏度大小关系为:DNP>TNT>DNAN;当奥克托今(HMX)大小颗粒粒径比约为7、体积比为2时,3种载体悬浮液的表观黏度均为最低;将相对黏度和相对固含量的关系用Krieger-Dougherty函数进行拟合,结果表明3种载体均能较好地适用该模型,待拟合指数与熔铸载体的黏度和剪切速率均呈负相关。

关键词：物理化学熔铸炸药载体表观黏度流变特性颗粒级配 Krieger-Dougherty模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水热法合成3-硝基吡唑的工艺优化

火炸药学报 2023年第11期46卷 965-970,I0004页

作者：仝志珂王明亚陈军侯璐丁倩楠申帆帆潘红霞李永祥曹端林中北大学化学与化工学院山西太原030051 湖北东方化工有限公司湖北襄阳441400 山西江阳化工有限公司山西太原030051

为解决合成3-硝基吡唑(3-NP)时重排时间长、重排试剂毒性大、N-硝基吡唑(N-NP)易升华等问题,以N-硝基吡唑为原料,采用水热法以二甲苯作为重排溶剂制备了3-NP;并采用显微镜和红外光谱对其结构进行了表征。对水热法重排反应温度、反应时... 详细信息

为解决合成3-硝基吡唑(3-NP)时重排时间长、重排试剂毒性大、N-硝基吡唑(N-NP)易升华等问题,以N-硝基吡唑为原料,采用水热法以二甲苯作为重排溶剂制备了3-NP;并采用显微镜和红外光谱对其结构进行了表征。对水热法重排反应温度、反应时间、填充度等因素进行了优化。结果表明,该方法较佳反应条件为:反应温度180℃,保温时间3h,填充度为15%,对应理论压力为6.130MPa,此时3-NP得率为100%,产品纯度稳定在99%以上,该工艺所得产物无需进行后处理可直接使用;重排溶剂二甲苯在水热法中固液体积比(N-NP∶二甲苯)为1∶3时产品得率较高,大大节约了溶剂成本,重排试剂价格低、易得、毒性小,水热法有望替代传统合成3-NP工艺。

关键词：有机化学熔铸炸药载体 3-硝基吡唑 3-NP 水热法热重排氮杂环化合物

3,3′-联(1,2,4-噁二唑)-5,5′-二甲醇(BOD)的水解反应机理与合成工艺

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

含能材料 2023年第11期31卷 1090-1096页

作者：薛达王小军徐子帅王守飞李永祥刘威曹端林中北大学化学与化工学院山西太原030051 甘肃银光化学工业集团有限公司甘肃银光730900 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

通过理论计算的方法探究了3,3'‐联(1,2,4‐噁二唑)‐5,5'‐二甲硝酸酯(BOM)的中间体3,3'‐联(1,2,4‐噁二唑)‐5,5'‐二甲醇乙酸酯(BODM)水解生成3,3'‐联(1,2,4‐噁二唑)‐5,5'‐二甲醇(BOD)的反应机理,采用单因素实验和正交实验优化... 详细信息

通过理论计算的方法探究了3,3'‐联(1,2,4‐噁二唑)‐5,5'‐二甲硝酸酯(BOM)的中间体3,3'‐联(1,2,4‐噁二唑)‐5,5'‐二甲醇乙酸酯(BODM)水解生成3,3'‐联(1,2,4‐噁二唑)‐5,5'‐二甲醇(BOD)的反应机理,采用单因素实验和正交实验优化了合成工艺,并通过单晶检测、X射线衍射(XRD)、红外光谱分析(FTIR)、核磁共振、差示扫描量热法(DSC)等对BOD的结构和性能进行分析测试。结果发现,其反应机理为BODM中的—[O]—中的孤对电子与H2O中的H形成OH…O氢键,随后—[O]—[C=O]—中的O—C键断裂,H2O中的H和—OH分别与—[O]—和—[C=O]—成键形成—OH和—COOH基团。并发现BOD的晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞夹角α=90°,β=105.361(7)°,γ=90°,晶胞体积v=774.9(2)Å3,密度ρ=1.698 g·cm-3,其熔点和分解峰温分别为197.18℃和278.37℃。单因素实验结果表明,随着反应时间和溶剂的增加,BOD的得率先上升后趋于稳定;随着反应温度的增加,BOD的得率先缓慢上升后快速下降;随着BODM与碳酸钾的摩尔比的增加,BOD的得率先上升后下降。此外,通过正交实验优化了工艺条件,结果显示45℃下,BODM在碳酸钾的甲醇溶液中水解反应8 h,其中BODM与碳酸钾的摩尔比为15∶1,得率为94%。研究为BOD的放大及规模化生产提供了理论基础与实验参考。

关键词： 3,3'‐联(1,2,4‐噁二唑)‐5,5'‐二甲醇水解反应机理熔铸炸药载体工艺优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

低熔点含能化合物研究进展

火炸药学报 2023年第1期46卷 16-30页

作者：郝雪叶志文周新利南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

综述了苯环类、氮杂环类、氮氧杂环类、烷烃类及含能离子盐类低熔点含能化合物的国内外研究现状、合成方法、物理化学性质与爆轰性能,并分析了其性能优劣及实际应用所面临的问题等,对比不同分子主体结构和官能团对化合物性能的影响,探... 详细信息

综述了苯环类、氮杂环类、氮氧杂环类、烷烃类及含能离子盐类低熔点含能化合物的国内外研究现状、合成方法、物理化学性质与爆轰性能,并分析了其性能优劣及实际应用所面临的问题等,对比不同分子主体结构和官能团对化合物性能的影响,探索今后含能材料的重点研究方向以便设计出更好的低熔点化合物,更好地满足熔铸炸药应用要求。指出DFTNAN、DNP、DNBF、BOO、BODN、TNTON等化合物性能优良,可以作为取代TNT作为新型熔铸炸药载体;可以尝试以四唑为基础原料,引入不同性能优良的基团,如:—N 3、—F、—ONO 2、—NHNO 2等,设计新型低熔点含能化合物。附参考文献114篇。

关键词：熔铸炸药载体低熔点含能化合物含能离子盐熔点爆轰性能

N-氟代二硝基甲基取代的硝基三唑/吡唑的合成与表征及1,1'-二羟基-5,5'-偶氮四唑的合成工艺优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

N-氟代二硝基甲基取代的硝基三唑/吡唑的合成与表征及1,1'-二羟基...

作者：马建富中北大学

学位级别：硕士

传统含能材料大多由C、H、O、N有机骨架和爆炸基团组成,在一定条件下(如热、摩擦、冲击和静电放电等)可以分解释放大量化学能,它在国民经济发展和国防工业中有着不可替代的作用。向传统的含能化合物中引入氟原子可以改善含能材料的能量... 详细信息

传统含能材料大多由C、H、O、N有机骨架和爆炸基团组成,在一定条件下(如热、摩擦、冲击和静电放电等)可以分解释放大量化学能,它在国民经济发展和国防工业中有着不可替代的作用。向传统的含能化合物中引入氟原子可以改善含能材料的能量特性,这是因为相对于C、H、O、N,氟原子具有最大的电负性和除氢原子外最小的原子半径,氟原子的引入不仅提高了氧平衡,还易与氢原子形成分子内/分子间氢键,可以提高含能材料整体的密度和稳定性。鉴于这些独特的优势,含氟炸药一直是含能材料领域的研究热点之一。本文合成了N-氟代二硝基甲基取代的硝基三唑/吡唑,并用红外(IR)、元素分析(EA)、核磁共振(NMR)和差示扫描量热法(DSC)等对其进行了全面表征;深入研究了1-氟代二硝基甲基-3-硝基-1,2,4-三唑的蜂窝状晶体堆积特征和分子间/内相互作用对性能的影响。化合物1-氟代二硝基甲基-3-硝基-1,2,4-三唑的熔点为74℃,分解温度为167℃,而1-氟代二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑的熔点为47℃,分解温度为207℃。两种多硝基唑类化合物均具有零氧平衡、高密度(1.88 g·cm)和优异的爆轰性能(v=8591-8607 m·s,P=32.7-32.9 GPa)。化合物1-氟代二硝基甲基-3-硝基-1,2,4-三唑(IS=14 J,FS=204 N)的撞击感度与TNT(IS=15 J)相当,明显优于1-氟代二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑(IS=10 J,FS=168 N)。合适的熔点(74℃)和可接受的撞击感度(IS=14J)赋予了1-氟代二硝基甲基-3-硝基-1,2,4-三唑作为熔铸炸药载体的潜力,可以用作TNT的替代品。此外,2013年国外报道的高能炸药1,1′-二羟基-5,5′-偶氮四唑爆轰性能优异,其单晶密度高达1.92 g·cm,理论爆速为9584 m·s,爆压39.9 GPa,具有潜在的应用价值。本文通过深入探究合成中各步反应的最佳条件,成功优化了1,1′-二羟基-5,5′-偶氮四唑的合成工艺,为后续工程化放大生产提供了重要的参考数据。

关键词：氟代二硝基甲基熔铸炸药载体 1,1′-二羟基-5,5′-偶氮四唑

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

3，4-二硝基吡唑的合成及其性能研究

3，4-二硝基吡唑的合成及其性能研究

作者：杜闪中北大学

学位级别：硕士

传统熔铸炸药载体在一定程度上存在着各种缺点，因此，寻找新型的熔铸炸药载体成为了一个研究热点。3,4-二硝基吡唑(DNP)是一种新近报道的，性能优良的，可替代TNT作为熔铸炸药载体的含能化合物。对DNP进行了合成及性能研究，并运用量... 详细信息

传统熔铸炸药载体在一定程度上存在着各种缺点，因此，寻找新型的熔铸炸药载体成为了一个研究热点。3,4-二硝基吡唑(DNP)是一种新近报道的，性能优良的，可替代TNT作为熔铸炸药载体的含能化合物。对DNP进行了合成及性能研究，并运用量子化学计算研究了金属离子对其感度的影响。一方面为DNP的实验合成和理论研究奠定了一定的基础;另一方面丰富熔铸炸药载体的研究内容。此外，为实验和理论上降低炸药的感度提供了一定的依据。以吡唑为原料，采用硝酸和五氧化二磷硝化体系及硝酸和乙酸酐硝化体系，合成了N-硝基吡唑。对硝酸和乙酸酐硝化体系硝化吡唑合成N-硝基吡唑的方法设计了正交试验，确定其最佳工艺条件为：温度为30℃，反应时间为2.0h，吡唑：硝酸：乙酸酐：乙酸的比例为1g：0.92mL：3.17mL：2.5mL。以合成的N-硝基吡唑为原料，经过油浴加热或微波加热重排合成了3-硝基吡唑。针对首次采用的微波加热重排法，设计了正交试验，得到其微波加热重排方法的最佳工艺条件为：温度为140℃，反应时间为2.0h，N-硝基吡唑：苯甲醚用量比为1g：90mL。以合成的3-硝基吡唑为原料，采用发烟硝酸和发烟硫酸为硝化剂得到了DNP。设计了正交试验，得到其最佳合成条件为：温度为100℃，反应时间为1.0h，3-硝基吡唑：硝酸：硫酸用量比为1g：1.4mL：5.4mL。首次对DNP的单晶结构进行了分析，确定了DNP的分子结构，发现其分子属于P2(1)/n点群，其分子呈层状堆积。给出了DNP的爆轰性能;通过热失重(TG)分析了其热分解行为;简要分析了DNP的溶解性能;主要对其DNP的感度进行性了量子化学理论计算研究。利用B3LYP和MP2(full)方法，在6-311++G**和6-311++G(2df,2p)基组水平上，研究了DNP与H，Li，Na，Be和Mg所形成的分子-离子相互作用对其感度的影响。分析了单体DNP及其复合物的引发键的离解能。对于复合物DNP…H+，DNP的硝基与H+之间形成了离子键相互作用。DNP与离子之间的分子-离子相互作用以及复合物中引发键的离解能大小顺序为DNP…Be>DNP…Mg>DNP…Li+>DNP…Na+。C3–N7键的离解能(BDE)与引发键的键长几乎成线性关系。此外，除了复合物DNP…H+之外，其它复合物中引发键引发键键的BDE的变化值(复合物引发键键的BDE与DNP的引发键的BDE的差值)与DNP和Li+，Na+，Be，Mg之间所形成的分子-离子相互作用，硝基的自然电荷，电子密度ρBCP(C3–N7)，离域化能E(2)以及NBO电荷转移量都呈良好的线性关系。AIM，NBO和电子密度转移分析表明，由于金属离子与DNP中的硝基发生了作用，复合物中硝基的共轭体系被轻微的打破，硝基的电子一方面转移给了金属离子，形成了分子-离子相互作用;一方面转移给了C3–N7键，增强了C3–N7键的强度。总之，由于DNP与金属离子所形成的分子-离子相互作用，引发键的强度增强了，DNP的感度降低了。

关键词：熔铸炸药载体硝基吡唑合成感度 B3LYP