偶氮四唑二胍的合成优化与性能表征

以5-氨基四唑(5-AT)为原料,经过氧化和合成两步反应制得偶氮四唑二胍(GZT)。研究了反应温度、反应时间、原料配比和NaOH溶液的浓度对合成该物质的影响,表明该法制备GZT的优化反应条件为:5-AT的用量为0.10 mol时,NaOH溶液的浓度为1.5 mol.L-1,5-AT与KMnO4的摩尔比为3∶3,在80℃下反应60 min。放大实验平均产率在80%以上。并通过元素分析、红外光谱分析、核磁、热重-差热分析,对产物的物性、组成和结构进行了表征。     

新型低感含能材料N-(氟偕二硝基乙基)-1,5-二氨基四唑-1H的晶体结构及其热稳定性

以1,5?二氨基四唑?1H、氟偕二硝基乙醇为原料,在常温下通过曼尼希反应一步合成了N?(氟偕二硝基乙基)?1,5?二氨基四唑?1H。采用X?射线单晶衍射分析表征了其单晶结构,表明其属于斜方晶系,空间群Pca2_1,173 K下的晶体密度为1.77 g·cm~(-3);采用Hirshfeld表面对晶体中各种作用进行了分析,晶体内占主导地位的分子间相互作用及其分布为(R为比例缩写):R_(O···H/H···O)=27.0%,R_(N···H/H···N)=21.5%,R_(F···O/O···F/F···H/H···F/N···F/F···N)=15.9%,主要为氢键及卤键作用;采用热重及差示扫描量热分析(TG?DSC)研究了其热稳定性,5℃·min~(-1)升温速率下,只有一个尖锐的分解峰温177.32℃,质量损失为92.53%,化合物分解较完全;用Kissinger法与Ozawa法分别计算了其活化能E_K=213.228 k J·mol~(-1),E_O=209.984 k J·mol~(-1)。采用场发射?扫描电镜(FE?SEM)观察了产物的微观形貌,其具有类似空间网状的多孔结构。     

五种呋咱衍生物的新法合成

改进3-(N-2,4,6-三硝基苯基)-氨基-4-硝基呋咱、3-氨基-4-(1H-5-四唑基) 呋咱、3-硝基-4-(1H-5-四唑基) 呋咱、 3,3′-(1H-5-四唑基)-4,4′-偶氮呋咱及3-氨基-4-(4-氰基-5-氨基-1-1,2,3-三唑基) 呋咱的合成方法,反应条件相对温和,产率相应提高: 3-氨基-4-硝基呋咱与2,4,6-三硝基氯苯(苦基氯) 反应以36.1%的收率制得3-(N-2,4,6-三硝基苯基)-氨基-4-硝基呋咱; 3-氨基-4-氰基呋咱和叠氮基成环得到3-氨基-4-(1H-5-四唑基) 呋咱,产率90.9%; 以高锰酸钾为氧化剂氧化3-氨基-4-(1H-5-四唑基) 呋咱合成出86.8%的3,3′-(1H-5-四唑基) -4,4′-偶氮呋咱,以30%的双氧水、钨酸钠及甲磺酸为氧化体系则得到75.6%的3-硝基-4-(1H-5-四唑基) 呋咱; 3-氨基-4-叠氮基呋咱与丙二腈作用制得3-氨基-4-(4-氰基-5-氨基-1-1,2,3-三唑基) 呋咱,产率为91.8%; 采用核磁、红外、质谱等分析手段对所合成化合物进行结构表征。      

偶氮四唑非金属盐类含能材料的合成与性能研究

以5-氨基四唑(5-AT)为起始物,经两步反应得到了数种偶氮四唑非金属盐类高氮含能化合物,包括偶氮四唑的胍盐(GZT)、氨基胍盐(AGZT)、二氨基胍盐(DAGZT)及三氨基胍盐(TAGZT)等;对合成产物和偶氮四唑肼盐(HZT)、铵盐(AZT)的基本理化性能和爆炸性能进行了研究。研究表明:此类高氮含能材料生成焓高、产气量大、热稳定性较好、分解放热量大,有望作为新型气体发生剂、低特征信号推进剂、低烟或无烟烟火以及高性能炸药的重要组成。     

含能快递

<正>美陆军研究出5-硝基四唑亚铜(DBX-1)制备的新工艺5-硝基四唑亚铜(DBX-1)被认为是代替斯蒂芬酸铅和叠氮化铅用作雷管装药最有前景的绿色起爆药,美陆军已用它装药M100和M50雷管,为了更安全地合成DBX-1,美陆军在该专利中报道了DBX-1的制备新工艺。该工艺以5-氨基四唑和一定数量的硫酸构成的混合物为原料,通过与CuSO 4、H2O和NaNO 2反应得到5-硝基四唑铜配合物沉淀,把该沉淀与有效数量的NaOH反应得到无     

富氮含能化合物合成方法研究进展

富氮化合物作为一种高能量密度化合物具有绿色和高能量的特性,5-氨基四唑（5-AT 也叫5-ATZ）、1,5-二氨基四唑（DAT）和3,4-二氨基呋咱（DAF）作为富氮含能材料基础对于后续大分子富氮化合物的合成具有重要用途;本文综述了3种5-AT 的合成方法,4种 DAT 的合成方法,两大类5种 DAF 的合成方法;并对这些方法的优缺点给以论述,对于指导实验室条件下选取合适的合成方法具有参考价值。     

5-氨基四唑合成的反应热和工艺优化研究

利用全自动量热化学反应仪(SIMuLAR)研究了Stolleet法合成5-氨基四唑的化学反应热和各种反应参数的变化过程。结果表明：5-氨基四唑合成反应的摩尔生成热为130．35kJ。mol^-1。最适宜的硝酸用量是等当量的，反应的pH值应控制在2．5—5．5之间，最经济的反应时间是120min。在反应后期有一个剧烈的放热峰，瞬时放热达到65W。     

4-氨基-2,6-双(5-氨基-1 H-四唑基)-3,5-二硝基吡啶的合成与性能（英文）

以4-氨基-2,6-二氯吡啶为原料,经过硝化和缩合两步反应,合成出一种新型耐热炸药,4-氨基-2,6-双(5-氨基-1 H-四唑基)-3,5-二硝基吡啶(ABDP),总收率为36%。采用核磁共振、质谱及元素分析对产物结构进行表征。分别研究了3-氨基-1,2,4-三氮唑和5-氨基四唑与4-氨基-2,6-二氯-3,5-二硝基吡啶的缩合反应,结果发现,3-氨基-1,2,4-三氮唑中伯胺和仲胺的亲核性相近,5-氨基四唑中仲胺的亲核性优于伯胺。用热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)研究了ABDP的热分解性能,发现其在322℃有一个热分解峰,322℃时总热失重量为97%,采用Rothstein方法计算4-氨基-2,6-双(5-氨基-2 H-四唑基)-3,5-二硝基吡啶的爆速为8823m·s-1,爆压为36.72GPa。     

5,5′-偶氮四唑锌的合成及表征

以5-氨基四唑为原料,碱性氧化得到偶氮四唑钠(NaATZ),NaATZ溶液和锌离子溶液反应得到一种高氮含能化合物5,5’-偶氮四唑锌(ZnATZ)。通过正交试验得到最佳反应条件:反应温度65℃,NaATZ浓度为0.2 mol·L-1,Zn2+浓度为0.5 mol·L-1,N aATZ和锌盐物质的量之比为1:1.5。采用红外、元素分析等分析手段对其进行了表征,其化合物分子式为C2N10Zn.2 H2O。TG和D SC分析表明,ZnATZ的初始分解温度为192℃,峰温为219℃,热稳定性较好。感度测试结果表明,ZnATZ对火焰和撞击敏感,有点火药和击发药组分的重要特性。     

高氮钝感含能化合物6-((2H-四唑-5-基)-氨基)-1,2,4,5-四嗪-3(2H)-酮：π-堆积和氢键作用（英）

合成了6-((2H-四唑-5-基)-氨基)-1,2,4,5-四嗪-3(2H)-酮(TATzO)并通过红外光谱、元素分析、核磁和单晶X射线衍射对其结构进行了表征。单晶结构表明,TATzO·H2O属于正交晶系,空间群是Pnma,密度为1.730 g·cm-3。在非等温条件下,利用差示扫描量热法(DSC)和热重(TG-DTG)研究了TATzO的热分解行为并计算得到分解峰温、活化能(E)、指前因子(A)、热点火温度(Tbe)和热爆炸临界温度(Tbp),分别为230.46℃、169.03 kJ·mol^-1、15.65 s^-1、213.75℃和223.03℃。TATzO·H2O分解峰温和热爆炸临界温度与传统含能材料RDX相近,表明TATzO热稳定性较高。通过高斯03软件包设计等键反应计算生成焓(HOF),由Kamlet-Jacobs(K-J)方程计算爆速(D)和爆压(p)以评估爆轰性能。D和p分别为7757 m·s^-1和25.74 GPa。落锤法测得TATzO撞击感度大于24 J。     

基于EASY5的AUV热动力系统建模与仿真

在实现水下航行器的智能化,优化弹道,提高技战性能等方面,水下航行器热动力装置采用闭环控制相对于开环控制具有明显的优势。该文以新型多速制燃料流量闭环控制水下航行器热动力系统为原型,研究了基于EASY5的水下航行器热动力系统建模与仿真,建立了仿真对象的数学模型和规范的模块化仿真模型,进行了水下航行器热动力系统设计工况（稳态）、启动过程及变工况的实时仿真。通过将仿真结果与水下航行器台架试验数据进行对比分析,结果表明,所建立的模型较为完整、准确,仿真运行可靠,研究成果满足工程需求。     

冲击载荷下PVDF和PZT压电材料的动态性能研究

采用霍普金森压杆装置研究 PVDF 压电薄膜和 PZT-5压电陶瓷在冲击载荷作用下的输出线性度、响应时间和灵敏度。结果表明,在冲击载荷≤70 MPa 时。PZT-5的灵敏度为653.8 pE/N;PVDF 压电薄膜在冲击载荷为0～500 MPa 的范围内,输出电荷量具有很好的线性度,灵敏度为16.4 pC/N;PVDF 压电薄膜和 PZT-5压电陶瓷的响应时间与冲击载荷幅值大小有关,随着冲击载荷幅值的增大响应时间减小。     

烯丙基二甲基海因的合成及表征

为了增强复合固体推进剂中粘合剂基体与固体氧化剂之间的界面键合作用,提高推进剂的力学性能,采用盖布瑞尔(Gabriel)合成法合成了具有反应基团的海因类衍生物3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH),反应条件为: n(5,5-二甲基海因):n(溴丙烯):n(KOH的醇溶液)=1:1:1,水为溶剂,温度为65 ℃,反应时间为3 h,石油醚两次重结晶后得到结晶形态的产物,产率为50%.通过X射线衍射、热分析、紫外、核磁共振、红外、质谱、元素分析和高效液相色谱对产物进行了全面的分析表征.结果表明,产物为目标物,纯度达到99. 97%,熔点65～66 ℃,初始分解温度为168.3 ℃,目标物有望在复合固体推进剂中得到较好的应用.     

水中机器鱼2D 仿真5VS5 比赛中的点球策略

针对比赛平台模拟有水波扰动,使得点球策略的编写变得困难等问题,为了减轻水波对点球策略的不良影响,在综合单鱼点球和多鱼协同点球策略的基础上,提出一种多鱼交替协同策略。利用单鱼点球的优势,保障在短距离内小球前进方向的稳定性,同时巧妙地结合多鱼协同策略的优势,使得小球可以较为快速地前进。实验结果表明：该策略能大大加快点球的实现,缩短运行时间。多鱼交替协同策略能够有效地减轻仿真平台中水波对点球策略的不良影响。     

CFX5在鱼雷流体力学中的应用研究

介绍了CFX5软件的功能和特点，分析了应用CFX5模拟鱼雷绕流流场，提出了CFX5在鱼雷流体力学中的一些应用价值。     

含5-氨基四唑硝酸盐(5-ATEZN)推进剂的能量特性

利用最小自由能法,在标准条件(燃烧室压力pc:喷管出口处压力pe=70∶1)下,计算了含5-氨基-四唑硝酸盐(5-ATEZN)推进剂的能量特性。结果表明,5-ATEZN单元推进剂的比冲为2371.38 N·s·kg-1,与黑索今(RDX)及奥克托今(HMX)单元推进剂接近,且5-ATEZN的氧平衡(-10.8%)远高于RDX及HMX。用5-ATEZN取代粘合剂端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中的高氯酸铵(AP)和RDX时,推进剂比冲和特征速度均降低;而用5-ATEZN取代GAP推进剂中的AP时,推进剂比冲和特征速度随5-ATEZN含量增多呈抛物线形变化,最高比冲可达2580.62 N·s·kg-1,与原配方相比提高17.93 N·s·kg-1。同时由于5-ATEZN不含氯元素,对降低推进剂的特征信号十分有利。因此,用5-ATEZN取代适量AP是实现GAP(聚叠氮缩水甘油醚)推进剂高能化和少烟化的一个可行途径。     

3-甲氧基-5-氯-2,6-二硝基吡啶的合成

以3,5-二氯吡啶为原料,通过甲氧化、硝化合成了重要中间体3-甲氧基-5-氯-2,6-二硝基吡啶,熔点115~117℃,总收率46%,并通过IR、1HNMR、MS和元素分析对产品进行了表征。     

长征五号运载火箭总体方案及关键技术

长征五号运载火箭是中国全新研制的新一代大型运载火箭,2006年获得国家立项,正式开始工程研制,2016年11月3日在海南文昌发射场实施首次发射,并取得圆满成功,工程研制历时10年。在研制过程中,研发团队攻克了大量的工程技术难题,积累了丰富的大型低温运载火箭研制经验,长征五号运载火箭大幅提高了中国运载火箭的运载能力,其首飞成功在迈向航天强国的征程中踏出了最为坚实的一步,中国也由此进入了拥有大型运载火箭的国家行列。     

5-肼基四唑高氯酸含能配合物的合成、表征及性能

以5-肼基四唑(5-HT)为配体,制备5种含能配合物[Cd(HT)_6](ClO_4)_2(1),[Zn(HT)6](ClO_4)_2(2),[Ni(HT)_3](ClO_4)_2(3),[Co(HT)_6](ClO_4)_2(4),[Mn(HT)_6](ClO_4)_2(5)。采用元素分析和傅里叶变换红外光谱对5种配合物进行结构表征。通过差示扫描量热分析(DSC)研究其热分解性能,测试了其摩擦感度和撞击感度。在B3LYP/6-311++g**水平上理论研究了5-HT电子结构性质、自然键轨道电荷以及分子前线轨道。结果表明,5种配合物具有较高热稳定性,分解温度均高于200℃。5-HT四唑环上的N(3)和N(4)原子更容易同时参与金属原子配位,形成以5-肼基四唑为配体的配位化合物。90°摆角、1.96 MPa条件下,配合物4的摩擦感度为96%,800 g落锤下,撞击感度H50为25 cm,其机械感度与肼基四唑汞(HTMP)和高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)相当,有望应用于起爆药领域。