降感CL-20制備工藝技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-21 07:10
六硝基六氮雜異伍茲烷(HNIW,CL-20)是當(dāng)今高能量密度材料的典型代表,可運(yùn)用于固體推進(jìn)劑、發(fā)射藥及傳爆藥的制備研究,能滿足武器系統(tǒng)的高能、鈍感的要求。它是一種籠形多硝銨類化合物,能量、密度均高于其他硝銨類炸藥。但由于CL-20炸藥的機(jī)械感度較高、難以準(zhǔn)確控制晶型的缺點(diǎn),使它很難得到充分運(yùn)用。通過(guò)減小炸藥晶體的粒徑、控制炸藥晶體的形貌及在炸藥表面包覆粘結(jié)劑等方法可以有效降低炸藥的感度。本文以分子動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ),結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)模擬軟件(MS)建立了CL-20晶胞、三種粘結(jié)劑(Estane5703、EPDM、EVA)及其對(duì)應(yīng)的PBX模型,并采用COMPASS力場(chǎng),計(jì)算出條件相同情況下CL-20與Estane5703、EPDM、EVA之間的結(jié)合能。3種粘結(jié)劑與ε-CL-20的結(jié)合能排序?yàn)镋stane5703>EPDM>EVA。本文還改進(jìn)了原有的超聲噴霧細(xì)化裝置,通過(guò)單因素變量法得到了制備超細(xì)ε型CL-20的最佳工藝條件;并通過(guò)自制亞克力板防護(hù)罩,減少了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中環(huán)境污染;并對(duì)制備得到的細(xì)化CL-20樣品進(jìn)行XRD分析測(cè)試、SEM測(cè)試、DSC熱分析測(cè)試和撞擊感度測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景、目的及意義
1.2 高能炸藥CL-20的概述
1.3 國(guó)內(nèi)外超細(xì)炸藥制備的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)超細(xì)炸藥制備制備的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外超細(xì)炸藥制備制備的研究現(xiàn)狀
1.4 國(guó)內(nèi)外關(guān)于炸藥包覆方面的研究現(xiàn)狀
1.4.1 國(guó)內(nèi)關(guān)于炸藥包覆方面的研究現(xiàn)狀
1.4.2 國(guó)外關(guān)于炸藥包覆方面的研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
1.6 本文的技術(shù)路線
2 相關(guān)理論及原理
2.1 概述
2.1.1 量子化學(xué)概述
2.1.2 分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)概述
2.2 結(jié)晶機(jī)理
2.2.1 CL-20的溶解度
2.2.2 CL-20的晶體成核過(guò)程
2.2.3 蒸發(fā)理論
2.3 粘結(jié)劑的粘結(jié)機(jī)理
2.3.1 吸附理論
2.3.2 擴(kuò)散理論
2.3.3 酸堿作用
2.3.4 CL-20炸藥與粘結(jié)劑間的界面作用
2.4 本章小結(jié)
3 CL-20與粘結(jié)劑的MD模擬
3.1 選擇力場(chǎng)
3.2 建立CL-20和ε -CL-20晶體模型
3.3 建立粘結(jié)劑分子結(jié)構(gòu)
3.4 構(gòu)建以ε-CL-20為基的PBX模型
3.5 判別平衡體系
3.6 計(jì)算結(jié)合能
3.7 本章小結(jié)
4 CL-20的細(xì)化工藝研究
4.1 重結(jié)晶細(xì)化工藝實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
4.1.2 CL-20重結(jié)晶細(xì)化實(shí)驗(yàn)裝置
4.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.2.1 樣品表征和性能測(cè)試
4.2.2 溶劑/非溶劑法制備超細(xì)CL-20的工藝條件影響分析
4.2.3 晶體形貌分析
4.2.4 熱力學(xué)分析
4.2.5 撞擊感度測(cè)試
4.3 本章小結(jié)
5 不同方法對(duì)CL-20的包覆及性能測(cè)試
5.1 水懸浮法包覆CL-20實(shí)驗(yàn)部分
5.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
5.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟
5.2 水懸浮法包覆CL-20的樣品表征和性能測(cè)試
5.3 水懸浮法包覆CL-20樣品的測(cè)試結(jié)果分析
5.3.1 SEM測(cè)試分析
5.3.2 XRD測(cè)試分析
5.3.3 紅外光譜(FT-IR)分析
5.3.4 熱力學(xué)(DSC)分析
5.3.5 撞擊感度測(cè)試
5.4 噴霧干燥法包覆CL-20實(shí)驗(yàn)部分
5.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
5.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟
5.5 噴霧干燥法包覆CL-20的樣品表征和性能測(cè)試
5.6 噴霧干燥法包覆CL-20樣品的測(cè)試結(jié)果分析
5.6.1 形貌分析
5.6.2 X-射線衍射分析( XRD)測(cè)試分析
5.6.3 傅里葉紅外光譜(FT-IR)測(cè)試分析
5.6.4 熱力學(xué)測(cè)試(DSC)分析
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]噴霧干燥法制備微米級(jí)球形RDX復(fù)合顆粒及性能表征[J]. 王彩玲,王江,刁小強(qiáng),李小東. 中國(guó)膠粘劑. 2015(10)
[2]超細(xì)CL-20/TNT共晶炸藥的噴霧干燥制備與表征[J]. 王晶禹,李鶴群,安崇偉,郭文建. 含能材料. 2015(11)
[3]納米ε-CL-20/Estane制備與表征[J]. 冀威,李小東,王晶禹,安崇偉. 含能材料. 2015(11)
[4]RDX基超細(xì)球形包覆粒子的制備及熱性能表征[J]. 石曉峰,李小東,王晶禹,冀威. 固體火箭技術(shù). 2015(03)
[5]RDX基復(fù)合含能微球的制備及表征[J]. 石曉峰,王晶禹,李小東,王江. 含能材料. 2015(05)
[6]噴霧干燥法中溶劑對(duì)RDX顆粒形貌和性能的影響[J]. 王江,李小東,王晶禹,安崇偉. 含能材料. 2015(03)
[7]不同溫度下ε-CL-20晶體感度和力學(xué)性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算[J]. 劉強(qiáng),肖繼軍,陳軍,姬廣富,朱偉,趙峰,吳強(qiáng),肖鶴鳴. 火炸藥學(xué)報(bào). 2014(02)
[8]球形ε型CL-20的制備與性能研究[J]. 荊肖凡,徐文崢,王晶禹,安崇偉. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[9]重結(jié)晶制備超細(xì)HMX[J]. 汪小艷,張景林,張建仁. 爆破. 2013(03)
[10]超細(xì)CL-20/Cr2O3復(fù)合物的制備、表征與性能[J]. 王保國(guó),陳亞芳,張景林,高敏. 火工品. 2013(03)
碩士論文
[1]超細(xì)硝基胍的制備技術(shù)及其性能研究[D]. 鄭丹.南京理工大學(xué) 2015
[2]太安重結(jié)晶球形化工藝研究[D]. 王相元.中北大學(xué) 2009
[3]高能材料結(jié)構(gòu)和性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 夏露.蘇州大學(xué) 2008
[4]高能氧化劑與粘合劑的分子間相互作用[D]. 孫小巧.南京理工大學(xué) 2007
[5]HMX及HMX基高聚物粘結(jié)炸藥性能的模擬研究[D]. 張航.南京理工大學(xué) 2006
[6]四唑化合物及四唑與水二聚體分子間相互作用的理論研究[D]. 周素芹.南京理工大學(xué) 2005
[7]不同晶體形貌的超細(xì)RDX制備技術(shù)和性能研究[D]. 譙志強(qiáng).中國(guó)工程物理研究院 2005
本文編號(hào):3240235
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景、目的及意義
1.2 高能炸藥CL-20的概述
1.3 國(guó)內(nèi)外超細(xì)炸藥制備的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)超細(xì)炸藥制備制備的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外超細(xì)炸藥制備制備的研究現(xiàn)狀
1.4 國(guó)內(nèi)外關(guān)于炸藥包覆方面的研究現(xiàn)狀
1.4.1 國(guó)內(nèi)關(guān)于炸藥包覆方面的研究現(xiàn)狀
1.4.2 國(guó)外關(guān)于炸藥包覆方面的研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
1.6 本文的技術(shù)路線
2 相關(guān)理論及原理
2.1 概述
2.1.1 量子化學(xué)概述
2.1.2 分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)概述
2.2 結(jié)晶機(jī)理
2.2.1 CL-20的溶解度
2.2.2 CL-20的晶體成核過(guò)程
2.2.3 蒸發(fā)理論
2.3 粘結(jié)劑的粘結(jié)機(jī)理
2.3.1 吸附理論
2.3.2 擴(kuò)散理論
2.3.3 酸堿作用
2.3.4 CL-20炸藥與粘結(jié)劑間的界面作用
2.4 本章小結(jié)
3 CL-20與粘結(jié)劑的MD模擬
3.1 選擇力場(chǎng)
3.2 建立CL-20和ε -CL-20晶體模型
3.3 建立粘結(jié)劑分子結(jié)構(gòu)
3.4 構(gòu)建以ε-CL-20為基的PBX模型
3.5 判別平衡體系
3.6 計(jì)算結(jié)合能
3.7 本章小結(jié)
4 CL-20的細(xì)化工藝研究
4.1 重結(jié)晶細(xì)化工藝實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
4.1.2 CL-20重結(jié)晶細(xì)化實(shí)驗(yàn)裝置
4.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.2.1 樣品表征和性能測(cè)試
4.2.2 溶劑/非溶劑法制備超細(xì)CL-20的工藝條件影響分析
4.2.3 晶體形貌分析
4.2.4 熱力學(xué)分析
4.2.5 撞擊感度測(cè)試
4.3 本章小結(jié)
5 不同方法對(duì)CL-20的包覆及性能測(cè)試
5.1 水懸浮法包覆CL-20實(shí)驗(yàn)部分
5.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
5.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟
5.2 水懸浮法包覆CL-20的樣品表征和性能測(cè)試
5.3 水懸浮法包覆CL-20樣品的測(cè)試結(jié)果分析
5.3.1 SEM測(cè)試分析
5.3.2 XRD測(cè)試分析
5.3.3 紅外光譜(FT-IR)分析
5.3.4 熱力學(xué)(DSC)分析
5.3.5 撞擊感度測(cè)試
5.4 噴霧干燥法包覆CL-20實(shí)驗(yàn)部分
5.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
5.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟
5.5 噴霧干燥法包覆CL-20的樣品表征和性能測(cè)試
5.6 噴霧干燥法包覆CL-20樣品的測(cè)試結(jié)果分析
5.6.1 形貌分析
5.6.2 X-射線衍射分析( XRD)測(cè)試分析
5.6.3 傅里葉紅外光譜(FT-IR)測(cè)試分析
5.6.4 熱力學(xué)測(cè)試(DSC)分析
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]噴霧干燥法制備微米級(jí)球形RDX復(fù)合顆粒及性能表征[J]. 王彩玲,王江,刁小強(qiáng),李小東. 中國(guó)膠粘劑. 2015(10)
[2]超細(xì)CL-20/TNT共晶炸藥的噴霧干燥制備與表征[J]. 王晶禹,李鶴群,安崇偉,郭文建. 含能材料. 2015(11)
[3]納米ε-CL-20/Estane制備與表征[J]. 冀威,李小東,王晶禹,安崇偉. 含能材料. 2015(11)
[4]RDX基超細(xì)球形包覆粒子的制備及熱性能表征[J]. 石曉峰,李小東,王晶禹,冀威. 固體火箭技術(shù). 2015(03)
[5]RDX基復(fù)合含能微球的制備及表征[J]. 石曉峰,王晶禹,李小東,王江. 含能材料. 2015(05)
[6]噴霧干燥法中溶劑對(duì)RDX顆粒形貌和性能的影響[J]. 王江,李小東,王晶禹,安崇偉. 含能材料. 2015(03)
[7]不同溫度下ε-CL-20晶體感度和力學(xué)性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算[J]. 劉強(qiáng),肖繼軍,陳軍,姬廣富,朱偉,趙峰,吳強(qiáng),肖鶴鳴. 火炸藥學(xué)報(bào). 2014(02)
[8]球形ε型CL-20的制備與性能研究[J]. 荊肖凡,徐文崢,王晶禹,安崇偉. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[9]重結(jié)晶制備超細(xì)HMX[J]. 汪小艷,張景林,張建仁. 爆破. 2013(03)
[10]超細(xì)CL-20/Cr2O3復(fù)合物的制備、表征與性能[J]. 王保國(guó),陳亞芳,張景林,高敏. 火工品. 2013(03)
碩士論文
[1]超細(xì)硝基胍的制備技術(shù)及其性能研究[D]. 鄭丹.南京理工大學(xué) 2015
[2]太安重結(jié)晶球形化工藝研究[D]. 王相元.中北大學(xué) 2009
[3]高能材料結(jié)構(gòu)和性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 夏露.蘇州大學(xué) 2008
[4]高能氧化劑與粘合劑的分子間相互作用[D]. 孫小巧.南京理工大學(xué) 2007
[5]HMX及HMX基高聚物粘結(jié)炸藥性能的模擬研究[D]. 張航.南京理工大學(xué) 2006
[6]四唑化合物及四唑與水二聚體分子間相互作用的理論研究[D]. 周素芹.南京理工大學(xué) 2005
[7]不同晶體形貌的超細(xì)RDX制備技術(shù)和性能研究[D]. 譙志強(qiáng).中國(guó)工程物理研究院 2005
本文編號(hào):3240235
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3240235.html
最近更新
教材專著