【摘要】：納米炸藥具有更快的能量釋放速率、更優(yōu)的感度選擇性和爆轟性能,在高燃速推進(jìn)劑、高毀傷彈藥、核武器和微型含能器件等諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)是唯一符合高能鈍感標(biāo)準(zhǔn)的單質(zhì)炸藥,但過于鈍感限制了其在含能部件中的應(yīng)用,通過納米化有效調(diào)控其能量釋放速率和對特定刺激的響應(yīng)敏感性可使其滿足特殊使用要求。目前納米化TATB的方法主要是以濃硫酸為溶劑,但濃硫酸的強氧化和強酸性使得制備的納米TATB純度較低。因此,本文采用實驗和理論計算相結(jié)合的方法研究納米TATB在濃硫酸中的雜質(zhì)結(jié)構(gòu)及其形成機理,并在此基礎(chǔ)上研究高純納米TATB制備方法。主要內(nèi)容如下:(1)采用實驗表征和B3LYP理論計算方法研究了以濃硫酸作溶劑制備納米TATB中含S雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)和形成機理。結(jié)果表明,這種含S雜質(zhì)結(jié)構(gòu)是1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基-2,5-環(huán)己二烯硫酸氫鹽,含S雜質(zhì)的形成是由于TATB被濃硫酸中的H質(zhì)子化。(2)為了研究采用濃硫酸制備的納米TATB存在的另外一種雜質(zhì)碳,我們提高了TATB與濃硫酸的反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度,促進(jìn)了碳化過程。另外,采用量子化學(xué)方法研究了碳雜質(zhì)的形成過程。實驗結(jié)果表明濃硫酸分子的強脫水性使得TATB分子中氨基和硝基發(fā)生脫水反應(yīng)而生成一系列的單體、二聚體以及四聚體產(chǎn)物。(3)為獲得高純度的納米TATB,采用三氟甲磺酸為溶劑,去離子水為非溶劑,通過霧化噴射結(jié)晶法成功制備出高純納米TATB。研究了制備工藝(溶劑濃度、溶劑/非溶劑比等)對納米TATB粒度的影響。最終獲得平均粒徑是60 nm,純度達(dá)98.1%的納米TATB。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ560.1
【圖文】：

圖 1-1 立體球磨機結(jié)構(gòu)示意圖[28]Figure.1-1 Structure diagram of vertical grinding mill[28]磨法具有速度快、速率高、工藝簡單、操作簡便、操作過程比較安

(a) 溶膠-凝膠的實現(xiàn)過程 (b) 制備的某種納米含能材料結(jié)構(gòu)示意圖圖 1-2 sol-gel 法制備微納米含能材料的過程和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)示意圖[41]Figure.1-2 Structure diagram of vertical grinding mill[41]采用這種方法可以獲得特殊形狀的納米材料，例如分散均勻的纖維，薄

圖 1-3 超聲霧化裝置示意圖[41]igure.1-3 Diagrammatic sketch of ultrasonic atomization instrμment[41].3 TATB 簡介

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本文編號：2758481