1，3，3-三硝基氮杂环丁烷与几种材料的相容性

用非等温DSC法考察了1，3，3－三硝基氮杂环丁烷（TNAZ）与奥克托今（HMX）、黑索今（RDX）、硝化棉（NC）、硝化甘油（NG）、二甲基二 苯脲（C2）的相容性。结果表明，TNAZ与HMX、RDX的相容性样好，与NC及C2的相容性较差，与NG则不相容。     

1,3,3-三硝基氮杂环丁烷的性能及应用研究进展

概述了1，3，3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ）的物化性能、热安定性、低共熔性、爆轰性能、结晶性能、安全性能等，重点介绍了TNAZ近些年来在军事(包括发射药、高能熔铸炸药及推进剂等)和民用(包括汽车安全气囊和灭火设备)领域的应用研究进展。并对今后的研究进行了设想。     

TNAZ的第一原理分子力学力场

分子力学力场的适用性和准确性是制约分子模拟应用的瓶颈。本文依照TEAM力场的研发思想,推导了1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)的全原子第一原理分子力学力场。键参数和电荷参数拟和自第一性原理计算结果,范德华参数迁移自文献报道并通过模拟TNAZ液相密度和蒸发焓进行了优化。通过分子力学、分子动力学模拟,计算了TNAZ分子的气相、液相和晶相性质对参数进行了验证。验证结果显示气相分子的结构、能量、振动性质,液相的密度、蒸发焓,晶体结构、晶格能等结果与实验测定一致。同时预测了TNAZ晶体的热胀性质、等温压缩等性质。模拟得到的热胀曲线在整个凝聚相内显示出三个具有不同热胀率的区段。其中300K下TNAZ晶体体积较400K下减小约13%,与实验观测吻合。300K下等温压缩到10GPa,体积减小约28%,与文献报道的理论值一致。     

1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)的二元相图和低共熔物

测定了TNAZ与TNT、PETN、Tetryl、RDX和DNTF形成的二元混合体系熔融过程的DSC特征量,提出了建立T-X相图的DSC新方法.通过T-X和H-X相图研究了TNAZ与TNT、PETN、Tetryl、RDX和DNTF形成的二元低共熔体系,获得了各体系的低共熔物组成和低共熔点.     

硝解N-叔丁基-3,3-二硝基氮杂环丁烷硝酸盐制备TNAZ

以N-叔丁基-3,3-二硝基氮杂环丁烷硝酸盐(BDNAN)为前体制备1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ),研究了5种不同的硝解体系,确定了适宜的硝解体系为NH4NO3/Ac2O。探讨了NH4NO3/Ac2O体系的硝解机理,优化了硝解反应条件,确定了最佳反应条件为:n(Ac2O)n(BDNAN)为251,温度为80℃,收率为83.1%,较文献值提高了8.1%。同时初步探讨了TNAZ的热性能和质谱裂解机理,结果表明,TNAZ的熔点较高(99.5℃),分解温度为264.68℃,其四元骨架有一定稳定性。     

1,3,3-三硝基氮杂环丁烷与固体推进剂常用安定剂的相容性研究

利用高压DSC研究了1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)与固体推进剂常用安定剂Ⅱ号中定剂(C2)、2-硝基二苯胺(2-NDPA)、二苯胺(DPA)、间苯二酚(Res)等的相容性.结果表明,TNAZ与C2、2-NDPA、DPA、Res等安定剂均不相容.     

PBT与高能氧化剂的相互作用的热分析法研究

用高压差示扫描量热法(PDSC)和热重-微商热重法(TG-DTG),研究了PBT与CL-20、DNTF、TNAZ、ADN之间的相互作用.结果表明,CL-20受到PBT的促进而提前分解,PBT/CL-20中CL-20的分解峰温比CL-20单组分提前了33.7℃,一部分PBT因受到CL-20和(或)其分解产物的作用也提前分解.PBT大分子对DNTF和TNAZ的气化起到抑制作用,并使其分解放热反应大幅提前近100℃,同时,DNTF和TNAZ气相产物对PBT的分解也有促进作用.除了PBT对ADN产物AN的升华过程有抑制外,PBT和ADN及其凝聚相产物之间的相互作用较小,但ADN的气相产物对PBT和ADN都有一定的影响.     

泡沫发射药能量特性计算与分析

采用基团加和法估算了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、聚硝酸酯缩水甘油醚(PGN)、聚2,2-双叠氮甲基氧杂环丁烷(PBAMO)、聚2-甲基-2-硝酸酯基氧杂环丁烷(PNIMMO)为聚醚多元醇,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为多异氰酸酯的泡沫发射药含能聚氨酯粘结剂的生成焓。采用内能法计算了以黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)、1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)、3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)为高能添加剂的泡沫发射药配方的能量特性参数,并绘制火药力为1250,1300,1350 kJ·kg~(-1)的(MDI/GAP1000)/RDX/HNIW、(MDI/GAP1000)/RDX/TNAZ和(MDI/GAP1000)/RDX/DNTF发射药配方的等火药力三角图。结果表明,通过含能聚氨酯粘结剂的结构单元可以估算粘结剂的生成焓。以含能聚氨酯粘结剂和固体添加剂为基本配方的发射药具有较高的火药力,在固含量为50%~70%范围内可以实现火药力≥1300 kJ·kg~(-1)。以HNIW与TNAZ部分替代RDX的发射药配方的等火药力线近似为直线,而添加DNTF的发射药等火药力线存在转折点。RDX含量不高于20%、TNAZ含量不低于52%的(MDI/GAP1000)/RDX/TNAZ发射药能量计算结果满足国际上提出的先进坦克炮用发射药火药力大于1300 kJ·kg~(-1),爆温低于3300 K的指标要求。     

TNAZ/DNTF最低共熔物的熔铸性能

为寻求可替代TNT用于熔铸炸药的液相载体,研究绘制了1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)与3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)混合物的二元相图,并表征了最低共熔物的热安定性、感度、能量性能、渗油性等。结果表明:当TNAZ与DNTF质量比为60/40时为最低共熔物,其共熔点为79.0℃;最低共熔物热分解温度高、热安定性好,机械感度适中,静电火花感度优于B炸药;70℃恒温放置6h不渗油,是一种具有潜力的可替代TNT的熔铸炸药。     

TNAZ/ANTA最低共熔物的制备与性能

为寻求可替代梯恩梯用于熔铸炸药的液相载体,研究绘制了1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)与3-氨基-2,4,6-三硝基苯甲醚(ANTA)混合物的二元相图,并测定了最低共熔物的感度、热安定性、爆轰性能。结果表明,当TNAZ与ANTA质量比为60/40时为最低共熔物,共熔点为84℃;最低共熔物热分解温度高、热安定性好、撞击感度、摩擦感度和静电火花感度与TNT相当,做功能力相当于148%TNT和114% Comp.B;70℃恒温放置6h不渗油,是一种具有潜力的可替代TNT的熔铸炸药。     

新型含能化合物1-甲基-35-二硝基吡唑-4-硝酸酯的合成与表征

为了寻求性能优良的含能化合物,以4-氯吡唑为原料,经硝硫混酸硝化、硝酸根亲核取代、碘甲烷甲基化,获得一种新型的含能化合物1-甲基-3,5-二硝基吡唑-4-硝酸酯,并采用红外光谱、核磁共振、元素分析对产物结构进行了表征。实验考察了甲基化过程中反应时间及碘甲烷用量对反应产率的影响,得到较佳的合成条件：反应时间为10 h,碘甲烷用量为3,5-二硝基吡唑-4-硝酸酯用量的2倍,在此条件下产率为55.2%. 计算了1-甲基-3,5-二硝基吡唑-4-硝酸酯爆轰性能,并与其他常用含能化合物进行了比较,结果表明其爆轰性能略低于1,3,3-三硝基氮杂环丁烷而优于TNT. 撞击实验表明,1-甲基-3,5-二硝基吡唑-4-硝酸酯的撞击感度高于TNT及1,3,3-三硝基氮杂环丁烷,与黑索今相近。     

5-Nitro-1,2,4-triazole-3-one: A review of recent advances（英）

The 3-Nitro-1,2,4-triazole-5-one (NTO) is a high energydensity materials of keen interest for both commercial and scientific worlds owing to its reduced sensitivity, better thermal stability and high performances. It plays a significant role to replace the current energetic ingredients. In this review, we summarize various strategies involved in the synthesis of NTO as well as the existing approaches to tailor its particle morphology and sizes. The most prominent properties of NTO, such as insensitivity and performance, which are usually required to produce efficient formulations,have been concisely discussed. In addition, this overview reports on some newer forms of NTO including derivatives and co-crystals available inthe literature, which can enhance the NTO features and extend its applications. The advantages and shortcomings of various NTO forms for specific and potential use are also highlighted together with the attempts made to overcome these issues. Therefore, efforts will certainly continue to improve characteristics and performances of NTO either by chemical modification or by co-crystallization in order to produce promisingformulations for widespread applications in the near future.     

3-氨基-4-偕氨肟基呋咱合成及反应历程研究

由丙二腈(MN)合成3-氨基-4-偕氨肟基呋咱的反应机理,已有文献建议为下述四步:亚硝化、重排、肟化和脱水环化.本研究以原位红外跟踪了亚硝化这一步,检测到2-亚硝基丙二烯(NMN)及2-肟基丙二腈(OMN)这一对异构体.此外,得到了-NO、＝NOH和-OH的三维原位红外图谱及-NO、＝C＝N-和-OH在亚硝化过程中特征峰强度的变化,这有助深入了解亚硝化过程.不过,实验未能分离出OMN.NaOMN作为MN与NaNO_2反应的产物,1,3-二氨基-1,2,3-三肟基丙烷作为OMN钠盐(NaOMN)与NH_2OH的产物,两者均被成功地分离,并以IR、NMR、MS和元素分析证实.根据上述实验结果,提出了一个五步反应机理:硝化、重排、成盐、肟化及脱水环化.     

面向 3D 打印的模型优化研究综述

在设计可3D打印模型时常常会较少考虑模型自身的物理因素,导致实际打印模型时出现如模型表面极易产生断裂、打印出的实体重心不稳以及一些受力等问题,这些问题可依据3D打印工艺特点对3维模型优化得以解决.目前3维模型优化研究可分为:基于力学特征分析的模型优化、面向模型可打印的支撑结构优化与面向模型可打印的模型分割优化.结合相关文献的观点及其研究工作,从上述3方面分类介绍当前基于3D打印模型优化的方法、技术及特点.在分析研究基础上,提出未来面向3D打印的模型优化技术方法发展的新趋势.该研究成果可为相关3D打印技术研究提供参考.