本文關(guān)鍵詞：CL-20重結(jié)晶過程中的晶型轉(zhuǎn)變研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2012-04-17 10:23

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文章編號(hào)：1006-9941﹙2012﹚02-0248-08

徐金江，孫杰，周克恩，李洪珍，舒遠(yuǎn)杰

CL-20重結(jié)晶過程中的晶型轉(zhuǎn)變研究進(jìn)展

2徐金江1，，孫杰1，周克恩2，李洪珍1，舒遠(yuǎn)杰1

（1.中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所，四川綿陽621900；2.中國(guó)工程物理研究院研究生部，四川綿陽621900）摘

要：介紹了不同晶型六硝基六氮雜異伍茲烷﹙HNIW，CL-20﹚﹙包括α-、的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性及性能。綜述了CL-20β-、γ-、ε-及ζ-﹚

的重結(jié)晶方法﹙包括溶劑-非溶劑法和溶劑揮發(fā)法﹚以及在溶液中的晶型轉(zhuǎn)變。認(rèn)為：ε-CL-20最有用價(jià)值，不能直接合成，它需通過重結(jié)晶得到，但結(jié)晶時(shí)的晶型轉(zhuǎn)變會(huì)降低ε-CL-20晶型的純度，從而影響爆轟性能。討論和溫度對(duì)CL-20晶型轉(zhuǎn)變的影響。根據(jù)Ostwald規(guī)則，從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度解釋了CL-20提出了通過控制CL-20的晶型轉(zhuǎn)變路徑、優(yōu)化重結(jié)晶條件，以獲得晶型純度高的ε-CL-20的新思路。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)；六硝基六氮雜異伍茲烷﹙CL-20﹚；重結(jié)晶；多晶型現(xiàn)象；O中圖分類號(hào)：TJ55；TQ560.7；O64

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

I/j.2012.02.023

1引言

降低炸藥的安

10 11］

1］

多晶型現(xiàn)象［CL-20的重結(jié)晶條件，控制晶型轉(zhuǎn)變?chǔ)?CL-20，提高炸善CL-20的晶體質(zhì)量，獲得近

12］

以降低感度，使其具有更廣泛的應(yīng)用［。

晶型炸藥的性質(zhì)各有差異﹙如感度、爆轟能這些性質(zhì)對(duì)炸藥的應(yīng)用非常重要，因此伍茲烷﹙HNIW，CL-20﹚作為現(xiàn)能高2 4］

藥已被廣泛研究［，關(guān)于CL-20的研究大多集中在改進(jìn)合成方獲得所需晶體和探索熱分解機(jī)理等方面，為了掌握CL-20的晶型轉(zhuǎn)變機(jī)理并制備晶型純度較高的本文主要對(duì)CL-20的各種晶型、重結(jié)晶方法ε-CL-20，

及晶型轉(zhuǎn)變研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

泛應(yīng)用。CL-20-、γ-及ε-5］四種晶型，其中ε-CL-20最［為

2.04g·cm

3

，熱穩(wěn)定性最好，備中應(yīng)用的均為ε-CL-20。而通常解制得的是

［6 7］

，需通過轉(zhuǎn)晶α-CL-20或γ-CL-20或二者的混合物

8］

才能得到ε-CL-20，一般采用的是溶劑重結(jié)晶法［。

2

2.1

CL-20的多晶型現(xiàn)象

CL-20各種晶型及結(jié)構(gòu)

CL-20是一種具有籠形結(jié)構(gòu)的高能硝胺化合物，

但該法得到的ε-CL-20仍含有少量其它晶型﹙如α-、β-或γ-﹚，使CL-20的密度降低，感度增加，由此也會(huì)影

9］響炸藥的爆轟性能［。因此，需要優(yōu)化重結(jié)晶條件，

六個(gè)橋氮原子上各有一個(gè)硝基，不同的硝基取向、晶格堆積方式使其具有多種晶型，主要為α-、β-、γ-、ε-及

7，13，16］

。從分晶體學(xué)數(shù)據(jù)及分子構(gòu)型如表1所示［ζ-，

以提高ε-CL-20的晶型純度。此外，當(dāng)CL-20炸藥與溶劑接觸或環(huán)境條件﹙溫度或壓力﹚改變時(shí)，也可導(dǎo)致晶型轉(zhuǎn)變而降低密度，，使炸藥體積膨脹并產(chǎn)生裂紋，該

收稿日期：2011-06-20；修回日期：2011-10-13基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助﹙10979037﹚

作者簡(jiǎn)介：徐金江﹙1986 ﹚，男，碩士研究生，從事含能材料晶體研究。e-mail：xjjxujinjiang@

通訊聯(lián)系人：舒遠(yuǎn)杰﹙1969 ﹚，男，博士，研究員，主要從事含能材料制備與性能的實(shí)驗(yàn)和理論研究。e-mail：syjfree@

子構(gòu)型來看，而β-、α-和γ-晶型屬于非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，ε-和ζ-晶型為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。CL-20分子內(nèi)原子位置對(duì)稱與否，會(huì)影響分子電荷密度分布，造成表觀的晶體偶極矩不同。α-和γ-CL-20具有相同的分子構(gòu)型，只是晶胞的堆積方式不同而已，通常制得的α-CL-20為含H2O加合物，其中H2O能穩(wěn)定α-CL-20且在晶胞空腔的占

據(jù)率為17%~50%。將α-CL-20加熱到100ºС數(shù)小時(shí)即可脫水得到無水α-CL-20，但該無水α-晶體不能

ChineseJournalofEnergeticMaterials，Vol.20，No.2，2012﹙248 255﹚含能材料

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