3，5-二氨基-4-硝基吡唑五唑新型含能离子盐合成和性能

以五唑钠盐为原料,与3,5?二氨基?4?硝基吡唑盐酸盐进行复分解反应合成了一种新型五唑非金属盐——3,5?二氨基?4?硝基吡唑五唑盐(3),并采用核磁共振(NMR)、X?射线单晶衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱(IR)和元素分析(EA)等分析手段对化合物3进行结构表征;利用差示扫描量热(DSC)和热重(TG)方法研究了化合物3的热分解过程,其初始分解温度为119.5℃,优于DABTT₂⁺(N₅^-)₂、GU⁺N₅^-和AG⁺N₅^-等大部分的五唑非金属盐,并采用Kissinger和Ozawa方法计算其表观活化能;基于实测密度(1.71 g·cm^-3和计算生成焓(503.3 kJ·mol^-1),采用Explo5 V6.05.02软件计算化合物3的爆速和爆压分别为8483 m·s^-1和26.4 GPa;采用BAM法测得化合物3的撞击感度和摩擦感度分别为10 J和216 N。     

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

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-1H-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-2H-四唑基)-3,5-二硝基吡啶的爆速为8823 m·s^-1,爆压为36.72 GPa。     

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。     

甲醇溶液中五氮唑负离子的制备与表征

以对氨基苯磺酸为起始原料,通过重氮化、缩合和水解反应,合成了3,5-二甲基-4-羟基苯胺盐酸盐,总收率为75%。用3,5-二甲基-4-羟基苯胺盐酸盐制备了-50℃下稳定的3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑,收率为66.7%。以甲醇为溶剂,亚铁盐为还原剂,间氯过氧苯甲酸为氧化剂,可切断3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑分子中的C—N键,得到少量的五唑负离子,并通过质谱、核磁等方法对其进行表征。同位素标记实验证明五唑环中N原子具有相同的化学环境,说明五唑负离子极有可能具有芳香性。     

偶氮四唑胍盐的热分解机理

采用热重分析(TG),差示扫描量热法(DSC),固体原位池/红外和质谱(直接进样和热裂解-色谱-质谱联用方式)研究了偶氮四唑胍(GZT)的热分解行为,凝聚相产物和气相产物的变化,提出了GZT的热分解机理。结果表明,GZT分解失重的第一阶段由偶氮四唑的放热分解反应和胍分解的吸热过程构成。在单独热作用下,GZT首先发生质子转移形成偶氮四唑和胍,然后分别分解。偶氮四唑的四唑环经过开环反应,可能形成中间产物叠氮四唑(CHN7),最终生成三聚氰胺和叠氮铵等高沸点物质。在离子源轰击作用下除了四唑环开环解离外,C—N azo也会发生断裂,进而裂解。     

五唑阴离子盐前驱体2，6-二甲基-4-氨基苯酚盐酸盐晶体的制备及特性

为改善2,6-二甲基-4-羟基苯基五唑的产率和纯度问题,实验探讨了以2,6-二甲基苯酚为原料,经亚硝化、还原、成盐三步反应制备芳基五唑的母体原料2,6-二甲基-4-氨基苯酚盐酸盐（DMAPH）晶体的方法。采用红外光谱（IR）、X-射线单晶衍射（SCXRD）、扫描电镜（SEM）、X-射线粉末衍射（PXRD）、差示扫描量热分析（DSC）和理论计算对其化学结构、晶体结构、晶体形貌和稳定性能进行表征。结果表明：以亚硝酸钠和冰乙酸作为亚硝化试剂,亚硝化产率可达90%以上。通过改变析晶溶剂,可获得片状、针状、块状和板状形貌的盐酸盐晶体,而温度只会影响析出晶体的粒径大小。甲醇溶剂析出的DMAPH晶体主要占比晶面是（400）晶面,其他溶剂析出的主要占比晶面为（214）晶面。DMAPH的分解峰温在220~240 ℃,具有良好的热稳定性,相比无定型的DMAPH粉末,晶体对空气的稳定性较好,比较适合长期储存。     

加速量热仪研究2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的绝热分解

为考察2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)的热稳定性,用绝热加速量热仪测定了ANPyO的绝热分解过程,获得了分解的温度、压力、升温速率等随时间的变化曲线以及温升速率、分解压力随温度的变化曲线。结果表明:绝热分解过程有两个放热反应阶段,其中第一阶段为主要的热分解阶段,温升速率有显著的变化。计算得表观活化能为293.61 kJ·mol-1、指前因子为1.515×1023min-1,反应热为940.92 J·g-1。ANPyO初始分解温度高达290.8℃,有良好的热稳定性。     

五唑钠的制备工艺及C─N键切断机理

以2,6?二甲基?4?五唑基苯酚钠盐为原料,间氯过氧苯甲酸(m?CPBA)与甘氨酸亚铁(Fe(Gly)_2)为氧化切断试剂和稳定催化剂,在低温条件下成功合成了五唑钠;探索了芳基五唑氧化切断C—N键的反应条件:芳基五唑、Fe(Gly)2与m?CPBA摩尔比为1∶3∶4.5,反应时间24 h,反应温度-45℃,粗品收率为28%;探索了不同氧化切割试剂对五唑钠产率的影响,并分析了五唑钠产率低的原因;利用X?射线单晶衍射仪(X?ray single crystal diffractometer,XRD)、核磁(~(15)N NMR和~1H NMR)、元素分析、红外、质谱等对五唑钠和芳基五唑切断副产物(2,6?二甲基对苯醌)的结构进行了表征;并在此基础上推测分析了m?CPBA与Fe(Gly)_2氧化切断芳基五唑C—N键的机理历程。     

激光与含能化合物相互作用机理研究

测试了十种新型配位化合物起爆药、炸药光吸收波谱,对比了不同波长下含能化合物的激光感度。结果表明:高氯酸.四氨.双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)在紫外-可见光有连续吸收,用635 nm的激光作用,可显著提高激光感度。在532~1060 nm,没有发现高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)感度与波长有相关性。多种新型配位化合物对915 nm激光显示较高的感度。根据试验现象和结果认为:激光波长不同,将导致化合物激发反应机理不同。如果激光是可见紫外波段,光量子能量有利于选择性地激发分子的电子能级,或破坏化合物中弱键而诱导化学反应发生,化合物属于光致分解机理、引发弱键断裂机理;如果激光是红外波段,化合物表现的则是热分解机理。     

DACP的量子化学与光分解机理

采用量子化学密度泛函理论方法,计算了新型起爆药高氯酸.四氨.双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)的分子结构参数。分析了DACP的结构与光谱特性、光化学分解机理。研究表明:DACP中NH3和N3上的N形成了强亲核中心,而ClO4上的Cl以及Co原子形成了强亲电子中心。DACP外层电子是由—N3上的N原子向—ClO4基团的Cl原子转移,这一能量跃迁是分裂的,在340.99～699.89nm处有连续的强吸收峰。计算了DACP分子的红外理论图谱,其结果与实验值相吻合。     

ANPyOPb(Ⅱ)含能配合物安全性能和非等温热分解反应动力学

为提高2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶~(-1)-氧化物(ANPyO)Pb(Ⅱ)(Pb-ANPyO)含能配合物能量水平,获得安全性能和热分解特性参数。以ANPy O和醋酸铅为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,合成了ANPy OPb(Ⅱ)含能配合物。采用红外光谱(FTIR),元素分析和X射线光电子能谱分析(XPS)表征其结构,测试了其撞击感度和摩擦感度,采用差热分析-热重法(DSC-TG)研究其在不同升温速率下的热分解行为,利用Kissinger公式,Ozawa公式,热力学关系式和Zhang-Hu-Xie-Li公式分别计算了配合物热分解反应的表观活化能和热力学参数,以及配合物的热安全性参数。结果表明,配合物分子式为Pb(C5H3N5O5),特性落高和摩擦感度分别为238 cm和0。配合物在25~500℃范围内的热分解过程由一个吸热熔融峰和一个分解放热峰组成,相应峰温分别为265.0℃和332.6℃。用Kissinger法和Ozawa法所得配合物放热分解反应的活化能分别为202.42 k J·mol~(-1)和197.40 k J·mol~(-1),放热分解反应的活化熵,活化焓和活化自由能分别为149.5 J·mol~(-1)·K~(-1),197.7 k J·mol~(-1),112.1 kJ·mol~(-1),热爆炸临界温度和自加速分解温度分别为586.6 K和572.4 K。     

机械球磨法制备纳米TAGN及其表征

采用机械球磨法制备出了平均粒径为188.9nm的三氨基硝酸胍(TAGN)炸药,利用SEM、XRD和XPS分析了纳米TAGN的微观形貌、粒度分布、晶体结构和表面元素。结果表明,球磨后TAGN的形貌呈条状,粒度呈现正态分布,XRD图谱与球磨前的XRD图谱一致,并且XPS图谱中只有C、N和O 3种元素,说明球磨过程中没有杂质引入。利用DSC-IR分析对纳米TAGN的热分解过程和产物进行了详细分析,证实其热分解过程分为低温和高温两个阶段。低温分解峰为225.7℃,主要产物为大量NH3及少量的N_2O和CO_2;高温分解峰为263.9℃,主要分解产物为大量的N_2O和CO_2以及很少量的NH_3。     

质量效应及热历史对硝酸铵热分解特性的影响研究

为了研究质量效应对硝酸铵热分解特性的影响,分别采用小质量的差示扫描量热仪、中质量的微热量热仪和大质量的烤燃箱对其热分解特性进行实验研究;采用差示扫描量热仪和微热量热仪进一步研究了热历史对硝酸铵热分解特性的影响。结果表明：质量效应对硝酸铵的热稳定性有显著影响,随着样品质量的增加,样品分解温度（包括初始分解温度和最高分解温度）会逐渐降低,发生燃烧爆炸的危险程度进一步增加;经过热历史的硝酸铵分解温度会逐渐降低,且随着回归温度的增大,分解温度向低温方向的偏移越来越大。这主要是因为在热历史实验过程中,硝酸铵分解产生了一定量的中间产物,这些中间产物将对硝酸铵二次加热过程中的热分解产生催化作用,导致硝酸铵的分解温度降低。在实际工业生产存储过程中,应尽量避免大质量存放硝酸铵且存放场所防止出现热源。     

复合催化剂热分解特性与平台推进剂催化燃烧性能关系的初探

本文对不同配比的复合催化剂在双基推进剂中的热分解特性进行了研究。实验结果表明铜盐的加入降低铅盐的热分解温度，炭黑的加入不但降低铅盐的热分解温度，而且使铅盐的放热峰面积增加。这说明炭黑与铅盐热分解产物之间发生了化学反应。这正是炭黑增加了铅盐对推进剂的催化作用的原因。     

化学镀法制备HMX/Cu复合粒子及其热分解特性的研究

采用化学镀法制备了HMX/Cu复合粒子,利用SEM和XRD研究其大小、形貌和物相组成,并通过DSC对其热分解特性进行了分析。研究结果表明： HMX/Cu复合粒子表面负载Cu的粒径约为80 nm,包覆比较均匀;负载的纳米Cu对HMX的固相分解有明显催化作用,前期分解热量百分比值从2.37%增加到97.29%,热分解峰向低温方向移动35.53 ℃,并且热分解放缓;当升温速率为15 ℃/min时 HMX/Cu的热分解变得非常剧烈;与HMX相比,HMX/Cu的表观活化能降低了33.16 kJ/mol;适量O₂存在有利于纳米HMX/Cu的热分解。对纳米Cu的催化机理进行分析,提出了催化剂的“空间分布效应”。     

纳米Ni和Ni-B非晶合金的制备及对高氯酸铵热分解特性的影响

用化学还原法制备出平均粒度为50nm的Ni粉和20nm的Ni-B非晶态合金粉,利用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对其进行了较全面的表征.差热分析(DTA)研究结果表明,Ni粉和Ni-B非晶态合金粉对高氯酸铵(AP)的低温热分解影响不大,但是可以显著降低AP的高温分解温度,表现出对AP高温热分解良好的催化性能.Ni粉和Ni-B非晶态合金粉还可使AP的表观分解热明显增加.     

5-硝基四唑亚铜的合成与表征

以氯化亚铜、5-硝基四唑钠等为原料合成了一种起爆药5-硝基四唑亚铜.利用能谱分析、红外光谱、紫外-可见光谱及元素分析和DSC测试等方法,对5-硝基四唑亚铜进行了结构表征.初步性能研究表明,5-硝基四唑亚铜的初始分解温度为291℃,峰温为324℃,其分解较剧烈,且热稳定性较好;感度测试结果显示,5-硝基四唑亚铜的撞击感度较BNCP钝感,火焰感度比BNCP敏感、比LA钝感.     

二甲基亚砜对乳胶基质耐低温性能及热分解特性的影响

为了提升乳化炸药的耐低温性能,向乳化炸药水相中加入不同含量的二甲基亚砜(DMSO)。利用析晶率实验、扫描电镜(SEM)观察和猛度实验,研究冷冻后(-2 0℃)乳化炸药的稳定性及爆轰性能,并结合热重-微商热重(TG-DTG)技术研究乳胶基质的热分解特性。实验结果表明,在-20℃冷冻条件下,与未添加DMSO的乳胶基质相比,加入1.5%(质量分数)的DMSO能使乳胶基质达到最大析晶率时间由24 d推迟到51 d;冷冻12 d后,含DMSO的乳胶基质其乳胶粒子分布更加均匀,DMSO含量为1.5%的乳化炸药较未添加DMSO的乳化炸药猛度增加29.9%;DMSO的加入对于乳胶基质热分解过程没有明显影响,但会降低其表观活化能,当DMSO含量为1.5%时乳胶基质表观活化能降低约18.5%。     

含和不含催化剂的高能RDX-XLDB推进剂热分解特性研究

利用ＤＳＣ研究在不同压力下含和不含催化剂的高能ＲＤＸ－ＸＬＤＢ推进剂的热分解特性,结果表明：在推进剂热分解过程中,含量占６０％的ＲＤＸ分解放热峰占主导地位,是主分解峰,且随着压力升高,峰温向低温移动,主分解峰温越低,燃速越高,含催化剂的推进剂比不含催化剂的主分解峰温低,燃速高。