電場對(duì)成核結(jié)晶的控制是一個(gè)新興的研究方向,因其控制結(jié)晶的方式較為靈活、研究及應(yīng)用前景良好,在近二十年中已廣泛的應(yīng)用于化工、生物、制藥以及儲(chǔ)能材料等行業(yè),但在炸藥領(lǐng)域的應(yīng)用和研究幾近空白。硝胺炸藥是目前最廣為人知、性能最出色的一類高能炸藥。其中,1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮雜環(huán)辛烷（HMX）是硝胺炸藥中引人注目的代表。本文將以HMX為研究對(duì)象,用理論和模擬的手段探究外加直流電場和外加交流電場對(duì)硝胺炸藥HMX成核結(jié)晶過程的影響情況,并分析探索其本質(zhì)的原因。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）采用量子化學(xué)及波函數(shù)的理論計(jì)算HMX分子在外加電場下幾何構(gòu)型的變化以及受到激發(fā)的情況,通過統(tǒng)計(jì)HMX分子鍵長鍵角的變化情況以及計(jì)算HMX分子在電場下的激發(fā)能和激發(fā)前后電子密度差來總結(jié)規(guī)律并探究規(guī)律背后的原因。發(fā)現(xiàn)在外加電場下,因電場激發(fā)HMX分子內(nèi)電子躍遷而發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移,電子的轉(zhuǎn)移引起鍵長鍵角的改變,導(dǎo)致HMX分子構(gòu)象在外加電場下發(fā)生變化。電子轉(zhuǎn)移的情況受外加電場的方向影響,因此HMX分子構(gòu)象在電場方向異同時(shí)也表現(xiàn)得不相同。電子躍遷的激發(fā)以及構(gòu)象的變化將隨著外加電場強(qiáng)度的增大而變化。（2）采用... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 含能材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 影響含能材料成核結(jié)晶的因素
        1.2.3 電場對(duì)其他領(lǐng)域材料成核結(jié)晶的影響研究
    1.3 基本理論及計(jì)算方法
        1.3.1 結(jié)晶成核
        1.3.2 密度泛函理論及含時(shí)密度泛函理論
        1.3.3 分子力學(xué)方法
        1.3.4 分子動(dòng)力學(xué)方法
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2.外加電場下奧克托今的幾何結(jié)構(gòu)與電子激發(fā)態(tài)
    2.1 引言
    2.2 理論及計(jì)算細(xì)節(jié)
        2.2.1 激發(fā)態(tài)的計(jì)算方法及理論
        2.2.2 溶劑效應(yīng)
        2.2.3 計(jì)算細(xì)節(jié)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 外加電場下HMX分子幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        2.3.2 外加電場下HMX分子的激發(fā)態(tài)
    2.4 本章小結(jié)
3 靜電場影響奧克托今成核結(jié)晶的分子動(dòng)力學(xué)研究
    3.1 引言
    3.2 理論及計(jì)算
        3.2.1 模擬的基本原理
        3.2.2 模型構(gòu)建
        3.2.3 力場的選取以及拓?fù)湮募纳?br>        3.2.4 分子動(dòng)力學(xué)模擬
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 外加靜電場影響HMX晶體生長和溶解的分析
        3.3.2 外加靜電場對(duì)HMX成核結(jié)晶及溶解的誘導(dǎo)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 時(shí)變電場影響奧克托今成核結(jié)晶的分子動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 理論和計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 電場頻率影響HMX晶體生長和溶解的分析
        4.3.2 外加交流電場對(duì)HMX結(jié)晶成核及溶解的誘導(dǎo)分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國外顛覆性含能材料發(fā)展新動(dòng)向分析[J]. 彭翠枝,秦澗,鄭斌,宋丹,范夕萍.  飛航導(dǎo)彈. 2018(08)
[2]顛覆性含能材料——高風(fēng)險(xiǎn)/高回報(bào)的遠(yuǎn)期戰(zhàn)略性基礎(chǔ)材料[J]. 彭翠枝,鄭斌,秦澗,宋丹,范夕萍,范雪坤,王敬念,王昕.  含能材料. 2018(03)
[3]LLM-105在二甲基亞砜中的結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)研究[J]. 布汝朋,周小清,李洪珍,于雁武.  含能材料. 2017(06)
[4]混合炸藥設(shè)計(jì)研究進(jìn)展[J]. 楊志劍,劉曉波,何冠松,李玉斌,聶福德.  含能材料. 2017(01)
[5]HMX溶液結(jié)晶的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 于海利,段曉惠,譚學(xué)蓉.  含能材料. 2013(05)
[6]高能鈍感混合炸藥的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J]. 趙超.  兵工自動(dòng)化. 2013(01)
[7]含能材料的量子化學(xué)計(jì)算與分子動(dòng)力學(xué)模擬綜述[J]. 居學(xué)海,葉財(cái)超,徐司雨.  火炸藥學(xué)報(bào). 2012(02)
[8]概述經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算[J]. 李麗榮,羅龍,王寶峰.  熱處理技術(shù)與裝備. 2012(01)
[9]二氧化碳GAS法重結(jié)晶細(xì)化HMX成核速率研究[J]. 王海清,陳建剛,姚李娜,劉忠文,劉昭鐵.  含能材料. 2010(05)
[10]分子動(dòng)力學(xué)模擬方法概述[J]. 申海蘭,趙靖松.  裝備制造技術(shù). 2007(10)

博士論文
[1]基于溶質(zhì)—溶劑物系分子力場的可控結(jié)晶行為及關(guān)鍵調(diào)控機(jī)理研究[D]. 梁作中.北京化工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]溶劑效應(yīng)的量子化學(xué)研究[D]. 王瑩.四川大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3165300