【摘要】：CL-20是目前已獲得廣泛應(yīng)用的新型高能量密度化合物,研究以CL-20為基的高聚物粘結(jié)炸藥(Polymer bonded exlposives,PBX)以及鈍感炸藥NTO對CL-20的包覆,對降低CL-20的感度和提高其安全性有著非常重要的意義。本文采用耗散粒子動力學(xué)對CL-20與其粘結(jié)劑和NTO的相容性進(jìn)行了研究,并利用分子動力學(xué)模擬研究了CL-20被粘結(jié)劑包覆后的力學(xué)性能。具體的研究內(nèi)容包括以下三個(gè)方面。采用耗散粒子動力學(xué)方法對四種粘結(jié)劑Estane5703、HTPB、GAP和PBAMO與CL-20的相容性,以及四種粘結(jié)劑分別與CL-20組成的高聚物粘結(jié)炸藥的介觀結(jié)構(gòu)和演變過程進(jìn)行了研究。模擬結(jié)果表明,四種粘結(jié)劑與CL-20的相容性大小順序?yàn)镻BAMOGAPHTPBEstane5703,且粘結(jié)劑在單質(zhì)炸藥CL-20中均會發(fā)生不同程度的相分離。通過對反應(yīng)過程的模擬發(fā)現(xiàn),粘結(jié)劑開始與CL-20完全混溶,逐漸發(fā)生相分離。此外,研究發(fā)現(xiàn)升高溫度會使粘結(jié)劑更好地?cái)U(kuò)散到CL-20中。選取Estane5703、HTPB、GAP、PBAMO四種粘結(jié)劑與CL-20組成的CL-20基PBX,利用分子動力學(xué)的方法對它們進(jìn)行模擬計(jì)算,從而得到四種PBX的力學(xué)性能。與純ε-CL-20,粘結(jié)劑的加入可以有效改善ε-CL-20的力學(xué)性能,即PBX比純ε-CL-20剛性減弱,柔性增強(qiáng),韌性變好,延展性變的更大。選取鈍感炸藥NTO包覆CL-20,并分別添加氟橡膠F2311和Estane5703作為粘結(jié)劑,利用耗散粒子動力學(xué)的方法,研究在不同粘結(jié)劑存在的情況下,不同的NTO含量對CL-20包覆性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)粘結(jié)劑為氟橡膠F2311時(shí),NTO的含量為20%-40%時(shí),對CL-20的包覆性能較好,而當(dāng)粘結(jié)劑為Estane5703時(shí),NTO含量的變化對CL-20的相容性和包覆性影響并不大。由此得到NTO對CL-20的包覆性能不僅受到其含量的影響,也因加入的粘結(jié)劑不同而異。通過在不同溫度下Flory-Huggins參數(shù)的計(jì)算可得,溫度的增加對NTO與CL-20之間相容性的影響并不大。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ560.1


本文編號：2747264