發(fā)布時(shí)間：2020-04-30 17:28

【摘要】：關(guān)于含能材料在沖擊波作用下的微觀動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究一直是各國(guó)學(xué)者的研究熱點(diǎn),同時(shí)對(duì)于研究者來(lái)說(shuō)也是一個(gè)更具挑戰(zhàn)性的研究課題。盡管人們?cè)诤懿牧系姆�(wěn)定性與宏觀特性等方面的研究上取得了較大進(jìn)展,但對(duì)其在高溫高壓條件下的沖擊起爆過(guò)程與微觀反應(yīng)機(jī)制方面的了解甚少。因此,探究含能材料在沖擊壓縮下的微觀動(dòng)力學(xué)變化是必不可少的。硝基甲烷是其中分子結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的有機(jī)含能材料,可作為其他含硝基衍生物的研究模型,一直是開展炸藥沖擊起爆問(wèn)題研究的首選體系,因此關(guān)于它在沖擊壓縮下動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究也歷來(lái)是多數(shù)含能材料研究者所關(guān)注的焦點(diǎn)。本論文的實(shí)驗(yàn)研究是在二級(jí)輕氣炮加載裝置的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成的,結(jié)合使用高靈敏度瞬態(tài)激光拉曼光譜在線探測(cè)技術(shù)對(duì)液態(tài)硝基甲烷在單次沖擊壓縮下的拉曼光譜變化進(jìn)行了實(shí)時(shí)在線觀測(cè)。常態(tài)下,硝基甲烷有三個(gè)較強(qiáng)的拉曼振動(dòng)峰(稱之為拉曼特征峰),分別為：CN伸縮振動(dòng)(917cm-1),NO2/CH3伸縮振動(dòng)／彎曲振動(dòng)(～1400cm-1),CH3伸縮振動(dòng)(2968cm-1),實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀測(cè)這三個(gè)拉曼特征峰的峰形隨著沖擊壓力的升高而產(chǎn)生的變化,來(lái)獲得硝基甲烷樣品在單次沖擊壓縮下的分子結(jié)構(gòu)變化信息。在本實(shí)驗(yàn)研究中,我們利用拉曼光譜在線探測(cè)技術(shù)首次觀測(cè)到了硝基甲烷在12.3GPa高壓力下的沖擊拉曼光譜,這是在硝基甲烷單次沖擊拉曼光譜實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重大突破。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在7.9GPa～12.3GPa的壓力區(qū)問(wèn)內(nèi),CN振動(dòng)峰與CH3振動(dòng)峰的拉曼頻移隨著壓力的升高而呈現(xiàn)單調(diào)遞增的變化趨勢(shì),NO2/CH3重疊振動(dòng)峰未出現(xiàn)明顯的頻移,振動(dòng)峰的頻移量與其相應(yīng)的振動(dòng)模式密切相關(guān)；所有拉曼特征峰的峰寬與峰強(qiáng)也都隨著壓力的升高而出現(xiàn)了展寬、增強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象,但此壓力下并未出現(xiàn)化學(xué)變化產(chǎn)生的跡象。這一結(jié)果表明了硝基甲烷在12.3GPa以下的沖擊壓力下沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化,還保持著其分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,由此解決了早期關(guān)于硝基甲烷化學(xué)變化問(wèn)題存在的爭(zhēng)議。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推斷出液態(tài)硝基甲烷的沖擊分子結(jié)構(gòu)變化是由樣品中的壓力與溫度的共同作用而決定的。
【圖文】：

１火藥室２火藥３大膜片４活塞５栗管６工作氣體７高壓段８小膜片９彈逡逑丸１０發(fā)射管１１磁測(cè)速１２勒室１３樣勒１４飛片逡逑圖２－２邋二級(jí)輕氣炮加載裝置結(jié)構(gòu)圖逡逑一

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【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O657.37;TQ560.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 王蘇;崔季平;范秉誠(chéng);何宇中;;促進(jìn)劑對(duì)高碳數(shù)碳?xì)淙剂宵c(diǎn)火特性的影響[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2007年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 馬小娟;沖擊高壓下物質(zhì)粘性的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D];西南交通大學(xué);2010年

2 彭小娟;沖擊加載下液態(tài)光學(xué)窗口水的熱物理性質(zhì)及疏松金屬鐵的沖擊溫度測(cè)量問(wèn)題研究[D];西南交通大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2646011