2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮雜異伍茲烷（CL-20）是目前能量密度較高的單質炸藥之一,高感度引起的較差安全性導致CL-20的應用受到限制。本論文利用分子動力學（MD）、量子化學和實驗方法研究了CL-20基共晶和镕鑄炸藥,為今后CL-20基復合藥劑的設計與研究提供參考。主要研究內容與研究成果如下:1)根據取代基的種類、位置和數(shù)量設計了一系列硝基吡唑類化合物,使用量子化學計算方法系統(tǒng)的研究了該類化合物與CL-20分子間作用對感度的影響。利用分子中原子（AIM）和非共價鍵作用（NCI）分析方法研究了復合物的分子間相互作用,計算了復合物的相互作用能。利用引發(fā)鍵和分子表面靜電勢（ESP）分析研究了復合物的感度。最后得到復合物分子間作用類型、穩(wěn)定性和感度的變化規(guī)律。2)基于MD、蒙特卡羅（MC）和量子化學中的通用溶劑模型（SMD）研究了3,4-二硝基吡唑（DNP）和CL-20的共晶結構。使用MD方法研究了分子摩爾比和溶劑對DNP/CL-20共晶的影響。使用MC方法預測了DNP/CL-20共晶炸藥最可能的晶體結構,利用晶體空間自由體積分析了共晶的感度。利用SM... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號表和縮寫詞
1 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 共晶炸藥的研究
        1.2.2 熔鑄炸藥的研究
    1.3 計算原理與分析方法
        1.3.1 密度泛函理論
        1.3.2 分析方法
        1.3.3 分子力學計算方法
    1.4 主要研究內容
2 硝基吡唑化合物與CL-20分子間作用的研究
    2.1 引言
    2.2 計算方法
    2.3 分子間作用
        2.3.1 結構分析
        2.3.2 能量分析
        2.3.3 AIM和NCI分析
    2.4 感度分析
    2.5 本章小結
3 硝基吡唑/CL-20共晶炸藥的研究
    3.1 引言
    3.2 DNP/CL-20共晶炸藥的理論研究
        3.2.1 模型與計算方法
        3.2.2 結合能分析
        3.2.3 機械性能
        3.2.4 晶體結構預測與分析
        3.2.5 溶劑效應
        3.2.6 爆轟性能
        3.2.7 小結
    3.3 MTNP/CL-20共晶炸藥的理論與實驗研究
        3.3.1 實驗與計算方法
            3.3.1.1 實驗方法
            3.3.1.2 計算模型與方法
        3.3.2 單晶衍射數(shù)據
        3.3.3 晶體生長面與極性
        3.3.4 溶劑效應對晶體形貌的影響
            3.3.4.1 吸附能
            3.3.4.2 晶體形貌
        3.3.5 溶劑效應對晶體生長的影響
        3.3.6 協(xié)同效應
        3.3.7 小結
    3.4 本章小結
4 硝基吡唑/CL-20熔鑄炸藥的研究
    4.1 引言
    4.2 熔鑄載體炸藥DNP/MTNP低共熔物的研究
        4.2.1 實驗與計算方法
            4.2.1.1 分子動力學模擬
            4.2.1.2 量子化學計算
        4.2.2 實驗方法
        4.2.3 低共熔溫度分析
            4.2.3.1 熔點預測
            4.2.3.2 相圖分析
        4.2.4 分子間作用分析
            4.2.4.1 復合物結構
            4.2.4.2 相互作用能
            4.2.4.3 NCI分析
        4.2.5 穩(wěn)定性與安定性分析
        4.2.6 爆轟性能
        4.2.7 小結
    4.3 熔鑄炸藥的分子動力學研究
        4.3.1 計算方法
        4.3.2 結合能分析
        4.3.3 晶面和分子結構分析
        4.3.4 小結
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
附錄
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]3,4-二硝基吡唑與六硝基六氮雜異伍茲烷分子間相互作用的理論研究[J]. 朱雙飛,張樹海,茍瑞君,韓剛.  含能材料. 2018(03)
[2]DNAN基熔鑄炸藥工藝特性[J]. 牛國濤,金大勇,羅一鳴,曹少庭,王親會.  兵工自動化. 2014(07)
[3]熔鑄炸藥研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 鄭保輝,羅觀,舒遠杰,王平勝.  化工進展. 2013(06)
[4]熔鑄混合炸藥用載體炸藥評述[J]. 王親會.  火炸藥學報. 2011(05)
[5]裝藥缺陷對熔鑄炸藥爆速影響的實驗研究[J]. 王宇,芮久后,馮順山.  北京理工大學學報. 2011(07)
[6]高分子材料模擬中的分子力學法和力場[J]. 王藝峰,程時遠,王世敏,陳艷軍.  高分子材料科學與工程. 2003(01)

博士論文
[1]新型分子開關的理論研究：量子化學與分子動力學模擬相結合[D]. 王興勇.南京大學 2013



本文編號：3160881